CN214887166U - 矿用乳化液泵站控制系统和矿用乳化液泵站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种矿用乳化液泵站控制系统和矿用乳化液泵站，控制系统包括：一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。本实用新型针对传统矿用乳化液泵站控制系统已无法满足日益复杂的煤矿环境的问题，提出了基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统，其具有信号传输速度更快、带宽利用率高、安全性好、应用简单、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿领域，尤其涉及一种矿用乳化液泵站控制系统和矿用乳化液泵站。
背景技术
乳化液泵站是煤炭行业建设安全高产高效的采煤矿井实现综采机械自动化必备的大型关键设备，它给液压支架和各种千斤顶提供乳化液。随着矿井下综合采煤工作面的工作情况越来越复杂，综合采煤工作面对相应安全配套设备的要求也越来越高。其中支撑工作面顶板的液压支架与为其提供乳化液的泵站对于工作面的安全生产意义重大，因此提高乳化液泵站控制系统的性能是至关重要的。
现有技术中矿用乳化液泵站控制系统的通信方式为工业现场总线，包括Lonworks、Profibus、HART、RS-485、Can等。现场总线存在带宽利用率低，稳定性不足以及传输速度慢等问题，影响通讯的实时性、可靠性，现有技术中矿用乳化液泵站控制系统已无法满足日益复杂的煤矿环境。
实用新型内容
基于以上问题，本实用新型提出一种矿用乳化液泵站控制系统和矿用乳化液泵站，针对传统矿用乳化液泵站控制系统已无法满足日益复杂的煤矿环境的问题，提出了基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统，其具有信号传输速度更快、带宽利用率高、安全性好、应用简单、成本低廉等优点。
本实用新型提出一种矿用乳化液泵站控制系统，包括：
一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。
此外，若主站与分站之间的连接长度超过90米，则在中间采用光纤连接，光纤的两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器。
此外，主站和多个分站之间采用环网冗余拓扑结构，每个拓扑节点有一进一出两个接口。
此外，主站安装在安全和方便操作的位置，分站安装在它所控制的装置旁边。
此外，分站数目为8个，第一分站1和第一乳化泵11相连接，第二分站2和第二乳化泵12相连接，第三分站3和第三乳化泵13相连接，第四分站4和乳化泵液箱14相连接，第五分站5和第一喷雾泵15相连接，第六分站6和第二喷雾泵16相连接，第七分站7和第三喷雾泵17相连接，第8分站8和喷雾泵水箱18相连接。
本实用新型提出一种矿用乳化液泵站，包括：
调度中心以及和调度中心连接的矿用乳化液泵站控制系统；
矿用乳化液泵站控制系统包括：
一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。
此外，若主站与分站之间的连接长度超过90米，则在中间采用光纤连接，光纤的两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器。
此外，主站和多个分站之间采用环网冗余拓扑结构，每个拓扑节点有一进一出两个接口。
此外，主站安装在安全和方便操作的位置，分站安装在它所控制的装置旁边。
此外，分站数目为8个，第一分站1和第一乳化泵11相连接，第二分站2和第二乳化泵12相连接，第三分站3和第三乳化泵13相连接，第四分站4和乳化泵液箱14相连接，第五分站5和第一喷雾泵15相连接，第六分站6和第二喷雾泵16相连接，第七分站7和第三喷雾泵17相连接，第8分站8和喷雾泵水箱18相连接。
通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本实用新型针对传统矿用乳化液泵站控制系统已无法满足日益复杂的煤矿环境的问题，提出了基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统，其具有信号传输速度更快、带宽利用率高、安全性好、应用简单、成本低廉等优点。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例提供的矿用乳化液泵站控制系统的示意图；
图2是本实用新型一个实施例提供的矿用乳化液泵站控制系统的示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方案和附图对本实用新型进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本实用新型的具体实施方案，并不对本实用新型产生任何限制，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
参照图1，本实用新型提出一种矿用乳化液泵站控制系统，包括：
一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。
随着工业自动化的快速发展和国家对煤矿安全的日益重视，企业对现场应用的稳定性、可靠性和实时性等要求也越来越高，本实用新型提出一种新型的矿用乳化液泵站控制系统，采用EtherCAT现场总线连接主站和分站。
EtherCAT名称中的CAT为ControlAutomationTechnology首字母的缩写。它最初由德国倍福自动化有限公司研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准。
基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统具有许多优点：
(1)传输速度更快，使用效率更高。主要表现为：传输速率为2x100Mbit/s；典型应用时每个循环仅需要一个以太网帧传输Ideal，实现了高效利用带宽；隐含式寻址方式实现了协议消耗最小化，且若网络中全部为EtherCAT设备，则无需交换机：无本地I/O循环和网关，能够实时性直达I/O。
(2)更灵活。主要表现为：支持各种拓扑结构，如线型、星型、树型、总线型，且可实现多层次拓扑以及可自由组合各种拓扑；实现从传统工业现场总线到EtherCAT现场总线的平稳过渡，无缝集成现有的现场总线设备；PLC控制系统中无需再有插槽,然而系统却具备最大限度的扩展性。
(3)安全性更高。定义了一个安全性通讯层，实现在EtherCAT设备间安全传输数据；有冗余，若发生线缆断开等系统故障时，可使系统继续运行，增强安全性。
(4)在全球范围内具有开放性、一致性和通用性。本次设计的乳化泵站控制系统适用于爆炸性气体环境及煤矿井下乳化液泵站集中供液的智能控制，其采用了以PLC为基础的分布式控制模式，主要的特点是由PLC主站和分布式分站通过通讯进行联合控制，可以把出现故障的几率降到最低，非常容易判断出现故障的位置，易于维修和保护。
可选地，每一个主站都配有电源箱，每一个分站也配有电源箱，电源箱额定电压为127VAC。
本实用新型针对传统矿用乳化液泵站控制系统已无法满足日益复杂的煤矿环境的问题，提出了基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统，其具有信号传输速度更快、带宽利用率高、安全性好、应用简单、成本低廉等优点。
在其中的一个实施例中，若主站与分站之间的连接长度超过90米，则在中间采用光纤连接，光纤的两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器。
主站与分站通过EtherCAT现场总线连接，若主站与分站的连接长度超过90米时，则中间需要通过光纤进行连接，光纤两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器进行转换，以保证通信稳定性。
在其中的一个实施例中，主站和多个分站之间采用环网冗余拓扑结构，每个拓扑节点有一进一出两个接口。
本实施例采用了分布式控制模式与EtherCAT环网冗余通讯方式，提高了信号传输速度，增强了安全性能，减少了现场布线，降低了成本，实现了对乳化泵站的实时监测和智能控制，使现场应用的可靠性、稳定性和实时性得到了提升。
采用环网冗余(可选线缆冗余)拓扑结构：每个节点有一进一出两个接口。好处为：当总线上的任一处发生故障，系统会自动改变数据的传送方向，从而实现容错功能，提升网络的可靠性(任意链路故障或断线等不影响系统的正常运行)；其结构简单，为最经济的一种冗余方式，而且布线容易、可靠性较高、易于扩展。分站数量可根据实际使用情况配置。
在其中的一个实施例中，主站安装在安全和方便操作的位置，分站安装在它所控制的装置旁边。为了方便操作，以及保证主站安全，将主站安装在安全和方便操作的位置。为了使每个分站都能更好更精确地控制它旁边的装置，使分站安装在它所控制的装置旁边。
参照图2，在其中的一个实施例中，分站数目为8个，第一分站1和第一乳化泵11相连接，第二分站2和第二乳化泵12相连接，第三分站3和第三乳化泵13相连接，第四分站4和乳化泵液箱14相连接，第五分站5和第一喷雾泵15相连接，第六分站6和第二喷雾泵16相连接，第七分站7和第三喷雾泵17相连接，第8分站8和喷雾泵水箱18相连接。
基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统包括主站10、第一分站1、第二分站2、第三分站3、第四分站4、第五分站5、第六分站6、第七分站7、第八分站8，主站10与八个分站分别通过EtherCAT现场总线连接。当分站和主站之间的距离过长，可以采用EtherCAT/光纤转换器进行连接。主站10与第一分站1、第二分站2、第三分站3、第四分站4、第五分站5、第六分站6、第七分站7、第八分站8都通过EtherCAT现场总线进行连接，若主站10与第八分站8之间的距离过长，则中间线路可以通过光纤进行连接，光纤两边通过EtherCAT/光纤转换器进行线路转换。
进一步的，主站与分站的信号传输采用EtherCAT环网冗余设置，若发生电缆断开等故障时，仍然可以完成信号传输，增强了系统稳定性与安全性。
第一分站1和第一乳化泵11相连接，第二分站2和第二乳化泵12相连接，第三分站3和第三乳化泵13相连接。
第四分站4和乳化泵液箱14相连接，第八分站8和喷雾泵水箱18相连接。
第五分站5和第一喷雾泵15相连接，第六分站6和第二喷雾泵16相连接，第七分站7和第三喷雾泵17相连接。
主站通过分站控制乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱，一个乳化泵液箱对应三个乳化泵，一个喷雾泵水箱对应三个喷雾泵。
本实施例中主站安装在安全方便的位置，分站安装在其所控制的设备旁边；主站与分站通过EtherCAT现场总线连接，若主站与分站的连接长度超过90米，则中间需要通过EtherCAT/光纤转换器与光纤进行连接，保证通信稳定性。
本实用新型提出一种矿用乳化液泵站，包括：
调度中心以及和调度中心连接的矿用乳化液泵站控制系统；
矿用乳化液泵站控制系统包括：
一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。
本实用新型针对传统矿用乳化液泵站控制系统已无法满足日益复杂的煤矿环境的问题，提出了基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统，其具有信号传输速度更快、带宽利用率高、安全性好、应用简单、成本低廉等优点。
在其中的一个实施例中，若主站与分站之间的连接长度超过90米，则在中间采用光纤连接，光纤的两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器。
主站与分站通过EtherCAT现场总线连接，若主站与分站的连接长度超过90米时，则中间需要通过光纤进行连接，光纤两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器进行转换，以保证通信稳定性。
在其中的一个实施例中，主站和多个分站之间采用环网冗余拓扑结构，每个拓扑节点有一进一出两个接口。
本实施例采用了分布式控制模式与EtherCAT环网冗余通讯方式，提高了信号传输速度，增强了安全性能，减少了现场布线，降低了成本，实现了对乳化泵站的实时监测和智能控制，使现场应用的可靠性、稳定性和实时性得到了提升。
采用环网冗余(可选线缆冗余)拓扑结构：每个节点有一进一出两个接口。好处为：当总线上的任一处发生故障，系统会自动改变数据的传送方向，从而实现容错功能，提升网络的可靠性(任意链路故障或断线等不影响系统的正常运行)；其结构简单，为最经济的一种冗余方式，而且布线容易、可靠性较高、易于扩展。分站数量可根据实际使用情况配置。
在其中的一个实施例中，主站安装在安全和方便操作的位置，分站安装在它所控制的装置旁边。为了方便操作，以及保证主站安全，将主站安装在安全和方便操作的位置。为了使每个分站都能更好更精确地控制它旁边的装置，使分站安装在它所控制的装置旁边。
参照图2，在其中的一个实施例中，分站数目为8个，第一分站1和第一乳化泵11相连接，第二分站2和第二乳化泵12相连接，第三分站3和第三乳化泵13相连接，第四分站4和乳化泵液箱14相连接，第五分站5和第一喷雾泵15相连接，第六分站6和第二喷雾泵16相连接，第七分站7和第三喷雾泵17相连接，第8分站8和喷雾泵水箱18相连接。
基于EtherCAT现场总线的矿用乳化液泵站控制系统包括主站10、第一分站1、第二分站2、第三分站3、第四分站4、第五分站5、第六分站6、第七分站7、第八分站8，主站10与八个分站分别通过EtherCAT现场总线连接。当分站和主站之间的距离过长，可以采用EtherCAT/光纤转换器进行连接。主站10与第一分站1、第二分站2、第三分站3、第四分站4、第五分站5、第六分站6、第七分站7、第八分站8都通过EtherCAT现场总线进行连接，若主站10与第八分站8之间的距离过长，则中间线路可以通过光纤进行连接，光纤两边通过EtherCAT/光纤转换器进行线路转换。
进一步的，主站与分站的信号传输采用EtherCAT环网冗余设置，若发生电缆断开等故障时，仍然可以完成信号传输，增强了系统稳定性与安全性。
第一分站1和第一乳化泵11相连接，第二分站2和第二乳化泵12相连接，第三分站3和第三乳化泵13相连接。
第四分站4和乳化泵液箱14相连接，第八分站8和喷雾泵水箱18相连接。
第五分站5和第一喷雾泵15相连接，第六分站6和第二喷雾泵16相连接，第七分站7和第三喷雾泵17相连接。
主站通过分站控制乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱，一个乳化泵液箱对应三个乳化泵，一个喷雾泵水箱对应三个喷雾泵。
本实施例中主站安装在安全方便的位置，分站安装在其所控制的设备旁边；主站与分站通过EtherCAT现场总线连接，若主站与分站的连接长度超过90米，则中间需要通过EtherCAT/光纤转换器与光纤进行连接，保证通信稳定性。
以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种矿用乳化液泵站控制系统，其特征在于，包括：
一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。
2.根据权利要求1所述的矿用乳化液泵站控制系统，其特征在于，
若主站与分站之间的连接长度超过90米，则在中间采用光纤连接，光纤的两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器。
3.根据权利要求1所述的矿用乳化液泵站控制系统，其特征在于，
主站和多个分站之间采用环网冗余拓扑结构，每个拓扑节点有一进一出两个接口。
4.根据权利要求1所述的矿用乳化液泵站控制系统，其特征在于，
主站安装在安全和方便操作的位置，分站安装在它所控制的装置旁边。
5.根据权利要求1-4任一项所述的矿用乳化液泵站控制系统，其特征在于，
分站数目为8个，第一分站(1)和第一乳化泵(11)相连接，第二分站(2)和第二乳化泵(12)相连接，第三分站(3)和第三乳化泵(13)相连接，第四分站(4)和乳化泵液箱(14)相连接，第五分站(5)和第一喷雾泵(15)相连接，第六分站(6)和第二喷雾泵(16)相连接，第七分站(7)和第三喷雾泵(17)相连接，第8分站(8)和喷雾泵水箱(18)相连接。
6.一种矿用乳化液泵站，其特征在于，包括：
调度中心以及和调度中心连接的矿用乳化液泵站控制系统；
矿用乳化液泵站控制系统包括：
一个主站和多个分站，主站和分站之间通过EtherCAT现场总线连接，每一个分站连接一个装置，装置至少包括：乳化泵、乳化泵液箱、喷雾泵和喷雾泵水箱中之一。
7.根据权利要求6所述的矿用乳化液泵站，其特征在于，
若主站与分站之间的连接长度超过90米，则在中间采用光纤连接，光纤的两端连接EtherCAT转换器或光纤转换器。
8.根据权利要求6所述的矿用乳化液泵站，其特征在于，
主站和多个分站之间采用环网冗余拓扑结构，每个拓扑节点有一进一出两个接口。
9.根据权利要求6所述的矿用乳化液泵站，其特征在于，
主站安装在安全和方便操作的位置，分站安装在它所控制的装置旁边。
10.根据权利要求6-9任一项所述的矿用乳化液泵站，其特征在于，
分站数目为8个，第一分站(1)和第一乳化泵(11)相连接，第二分站(2)和第二乳化泵(12)相连接，第三分站(3)和第三乳化泵(13)相连接，第四分站(4)和乳化泵液箱(14)相连接，第五分站(5)和第一喷雾泵(15)相连接，第六分站(6)和第二喷雾泵(16)相连接，第七分站(7)和第三喷雾泵(17)相连接，第8分站(8)和喷雾泵水箱(18)相连接。
Priority Applications (1)
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| CN214887166U true CN214887166U (zh) | 2021-11-26 |
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Family Applications (1)
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| CN202121045545.6U Active CN214887166U (zh) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | 矿用乳化液泵站控制系统和矿用乳化液泵站 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2021
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