[发明专利]一种基于分散式控制系统的泵站控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿采煤工作面集成供液用泵站控制器，尤其涉及一种基于分散式控制系统的煤矿集成供液控制系统。 

背景技术

20世纪90年代以来，世界煤矿工业向高效集约化生产迅猛发展，工作面自动化、信息化程度不断升级。走高效自动化采掘之路，是煤矿企业的必由之路。 

目前国内煤矿井下泵站供液系统主要还处于集中控制阶段，大多采用PLC控制方式，这类控制方式存在可靠性和实时性差、脱离主控不能正常运行等缺点；同时由专职泵站操作人员在顺槽集控台进行泵的启停操作。由于人工操作的原因，泵站往往处于长期连续运行的状态，造成泵站、管路损耗大，设备事故多，维护费用高，乳化油损耗高，能耗高，还需要配备专职操作人员等问题，影响了煤矿高产高效安全的发展。同时，国内主流的泵站供应商并没有独立完善的控制系统，国内并没有成熟的泵站控制系统和自动配液的解决方案。 

泵站控制系统主要以进口为主，如雷波RMI泵站系统、KAMAT泵站控制系统和Hauhinco泵站控制系统等。国外泵站控制系统能够实现分布式控制和集中控制，系统在每台设备上都配置了就地控制器，能够实现远程控制和就地控制，可靠性比较高。 

因此，基于上述背景，就需要研制基于分散式控制方式的泵站控制器，实现泵站的电磁卸荷、急停和闭锁控制、远程控制、泵站运行工况信息的采集和显示、故障诊断和防爆管道等功能。促进国内泵站控制器的研发水平，使系统达到高可靠性、低成本和高性能的目的。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于分散式控制系统的泵站控制器，包括外壳、电路模块和操作执行机构；所述外壳内设置有电路盒，所述电路模块固定设置于所述电路盒中；所述外壳上设置有14个4芯接插件接口，所述4芯接插件接口包括电源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模拟量输入接口、开关量输入接口、频率量输入接口和开关量输出接口，所述4芯接插件接口分别与所述电路模块相连；所述电路模块包括处理器模块、电源及管理模块、通信模块、输入采集模块、模拟量输出模块、电磁阀驱动模块、显示模块、声光报警模块、急停闭锁模块和可编程处理模块；所述操作执行机构包括输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯，所述输入按键、急停和闭锁操作按 键、显示屏、蜂鸣器和指示灯与所述电路模块电气连接，并均设置在所述外壳的前面板上； 

其中所述处理器模块包括CPU处理器和可编程处理器，所述CPU处理器和所述可编程处理器串行连接，所述F可编程处理模块连接所述操作执行机构的所述输入按键，用于处理输入信号。所述通信模块包括CAN通信模块和RS485通信模块，所述CAN通信模块包括三路CAN总线，其中两路CAN总线分别与左右相邻泵站控制器连接，另一路与泵站控制系统所有泵站控制器并联；RS485通信模块电气连接泵站变频系统和泵站浓度传感器； 

所述传感器采集模块包括开关量传感器、模拟量传感器和数字量传感器，所述4芯接插件接口分别通过电缆连接器连接所述开关量传感器、所述模拟量传感器和所述数字量传感器。 

优选包括泵站控制器通过CAN通信模块接口连接左右相邻泵站控制器，实现系统分散式连接和控制，实现多台泵站控制； 

优选还包括具有在线编程模块，其连接所述操作执行机构和所述处理器模块以用于进行在线编程。 

本发明所述的泵站控制器其优点在于： 

泵站控制器具有多种通信方式和控制方式，方便接入工作面网络，实现与其他相关设备的通信和控制；具有多种控制方式，实现泵站控制系统的就地控制、手动控制、集中控制、分布式控制、远程控制和泵站主、次、辅、备智能联动控制；具有自动加载、自动卸载和自动补水、补油功能；泵站控制器接口设计采用冗余和复用设计，保证井下复杂情况下系统的正常运行；泵站控制器具有多种接口方式，保证井下多种类型产品的接入；具有在线编程功能，通过人机交互装置实现管理。 

附图说明

附图1为本发明所述泵站控制器的优选实施例的连接框图； 

附图2为本发明所述泵站控制器的优选实施例的进一步细化的连接框图； 

附图3为本发明所述泵站控制器的优选实施例的接插件接口示意图。 

附图标记如下： 

M1、M2-M14接口包括：电源/CAN通信接口、电磁阀接口、电磁阀接口/模拟量输入接口、无源触点输出接口、开关量输入/模拟量输入接口、触点输出接口、RS485通信接口、模拟量输入/频率量输入接口和模拟量输出接口。