對車載鉆機的自動化控制是高效開采煤層氣、從根本上消除瓦斯隱患、確保煤礦安全生產(chǎn)的重要手段。針對煤層氣車載鉆機機電液系統(tǒng)總體控制思路,采用Beckhoff CX8050 PLC設(shè)計了支持CAN總線交互的車載鉆機控制系統(tǒng)。通過EtherCAT實時傳輸擴展I/O的信號參數(shù),由ARM9內(nèi)核控制器CX8050 PLC高效處理監(jiān)控數(shù)據(jù),通過CAN總線或I/O輸出控制柴油機和機電液系統(tǒng),實時監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)變化,在線反饋控制系統(tǒng)的異常狀態(tài)。 

【文章來源】：煤礦機械. 2020,41(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

車載鉆機總體控制思路

基于倍福CX8050 PLC的車載鉆機控制系統(tǒng)硬件如圖2所示，包括PLC及其I/O模塊、帶CAN接口的無線遙控器/接收器、人機界面、GPRS、控制終端和智能儀表等設(shè)備。倍福CX8050 PLC的E-Bus或K-Bus端口擴展了數(shù)字量輸出EL1018、數(shù)字量輸入EL2008和模擬量輸入EL3068等模塊。I/O模塊與PLC間利用EtherCAT實時通信，支持每50μs處理200個模擬量I/O、每12μs處理256個數(shù)字量I/O信號，可實現(xiàn)對I/O端口接入的司鉆操作按鈕和指示燈、電液系統(tǒng)開關(guān)和傳感器、隨鉆測量傳感器等信號的實時檢測和高效處理。

設(shè)備層采用獨立的終端分別控制柴油機和機電液系統(tǒng)，為了與CX8050 PLC進行數(shù)據(jù)交換，終端各自配置CAN模塊。終端EP30輸出控制柴油機運行，實時監(jiān)測電壓、轉(zhuǎn)速、油溫、油位等信號，按信號上下限和閾值判定柴油機運行是否存在異常，再通過RS-485轉(zhuǎn)CAN模塊UT 2506與CX8050 PLC實時交互監(jiān)測數(shù)據(jù)和控制指令。機電液系統(tǒng)控制終端較為復(fù)雜，液壓馬達、電磁閥和傳感器由CX8050PLC集中控制，基本原理如圖3所示。鉆機提升和動力頭移動時利用位置開關(guān)定位，對應(yīng)的位置信號輸入到PLC的數(shù)字量模塊EL2008。根據(jù)地質(zhì)條件和鉆進工藝，由CX8050 PLC集中處理傳感器信號，通過數(shù)字量輸出EL1018控制電磁閥動作。另外，為了實時監(jiān)控機電液系統(tǒng)運行，液壓油溫等不帶CAN接口的傳感信號反饋輸入到EL3068，而油壓等帶CAN接口的變送器直接接入CX8050 PLC提供的CAN總線。3 車載鉆機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

【參考文獻】：
期刊論文
[1]地面鉆井抽采瓦斯技術(shù)研究[J]. 周楊洲.  煤炭技術(shù). 2013(04)



本文編號：3333231