基于VDSL2技術(shù)和LIN總線的采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著我國科技水平的不斷提高，煤礦自動(dòng)化水平也取得了長足的進(jìn)步，但是在煤炭綜采技術(shù)裝備的性能指標(biāo)、自動(dòng)化技術(shù)水平等方面，我國與國際先進(jìn)水平仍然有著明顯的差距。由于我國綜采工作面設(shè)備繁多、環(huán)境復(fù)雜，而且工作人員眾多，給煤炭安全生產(chǎn)帶來了較大的威脅和壓力。因此加大在煤礦綜采技術(shù)裝備研發(fā)方面的投入，實(shí)現(xiàn)煤炭綜采工作面無人化，成為當(dāng)前煤礦井下自動(dòng)化采掘技術(shù)發(fā)展的必然要求。而采煤機(jī)作為綜采工作面的主要設(shè)備，能否實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程控制對(duì)實(shí)現(xiàn)無人綜采工

2、作面有著重要的意義。
　　本課題來自2011年太原市一流自主創(chuàng)新基地建設(shè):30套/年智能化綜采工作面控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目(2011CXJD0219)，作為該項(xiàng)目的重要子課題，本文設(shè)計(jì)研發(fā)了一套采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，系統(tǒng)包括了基于VDSL2(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Loop2)技術(shù)的遠(yuǎn)程通訊設(shè)備、基于LIN(Local Interconnect Network)總線技術(shù)的采煤機(jī)

3、控制鍵盤以及基于力控組態(tài)軟件的采煤機(jī)監(jiān)控軟件。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)控制信息的采集、采煤機(jī)工況信息的反饋以及信息的雙向遠(yuǎn)程傳輸，主要研究內(nèi)容如下:
　　第一，針對(duì)目前遠(yuǎn)程通訊技術(shù)的不足，本文創(chuàng)新性地將最新的寬帶接入技術(shù)VDSL2應(yīng)用到礦用自動(dòng)化設(shè)備。選用國內(nèi)首款VDSL2核心芯片，根據(jù)其特點(diǎn)研究確定了VDSL2核心芯片同前端混合電路及以太網(wǎng)FHY(物理層）芯片結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，并完成了電路板原理圖和PCB板的設(shè)計(jì)。
　　第二，創(chuàng)新

4、性地將LIN總線技術(shù)應(yīng)用到采煤機(jī)控制鍵盤。根據(jù)設(shè)計(jì)需求研究采用飛思卡爾微控制器和LIN總線接口芯片結(jié)合的方案設(shè)計(jì)了基于LIN總線的數(shù)字量采集模塊DI和數(shù)字量輸出模塊DO，包括其硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序的開發(fā)，并結(jié)合已成熟應(yīng)用的DP-LIN轉(zhuǎn)換模塊，研究實(shí)現(xiàn)了通過LIN總線傳輸控制信息并轉(zhuǎn)化為DP總線信號(hào)后與PLC通訊的技術(shù)方案，減少了進(jìn)口數(shù)據(jù)采集設(shè)備和信號(hào)輸出設(shè)備的購買，降低了生產(chǎn)成本。
　　第三，根據(jù)綜采工作面實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求并結(jié)

5、合組態(tài)軟件的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于力控組態(tài)軟件的采煤機(jī)監(jiān)控軟件，完成了監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)和腳本程序的開發(fā)。
　　第四，考慮到采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)將面向市場(chǎng)，筆者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和修正工作。首先測(cè)試了VDSL2遠(yuǎn)程通訊模塊的帶寬、抗疲勞性和抗干擾性;然后對(duì)采煤機(jī)控制鍵盤與PLC主機(jī)的數(shù)據(jù)交換情況進(jìn)行了測(cè)試;最后搭建系統(tǒng)并編寫PLC測(cè)試程序，測(cè)試了系統(tǒng)的基本功能。測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求。
　　采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通