圖 貝加萊X90移動控制器
貝加萊簡介：
貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動型自動化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團(tuán)的機(jī)器人及離散自動化業(yè)務(wù)部的一個業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個產(chǎn)業(yè)客戶提供機(jī)器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預(yù)期的工業(yè)自動化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。
系統(tǒng)概述
設(shè)計思路
本系統(tǒng)基于貝加萊的X90移動控制器，其擁有強勁的ARM處理器和48個多功能I/O通道，涵蓋了可用于CAN、USB、以太網(wǎng)和實時POWERLINK總線系統(tǒng)的接口，具有滿足IP69K的高防護(hù)等級，是專為應(yīng)對最嚴(yán)酷的工作環(huán)境而設(shè)計的。貝加萊X90移動控制器具有極其堅固的鑄鋁外殼，可安裝四個擴(kuò)展卡，靈活性高，并兼具貝加萊自動化技術(shù)所擁有的所有優(yōu)點。集成的安全技術(shù)和豐富的排錯選項，不僅大大節(jié)約開發(fā)時間，更能滿足用戶的實際需求，是建筑機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，林業(yè)機(jī)械及市政機(jī)械等移動設(shè)備自動化解決方案的不二選擇。
通過對井中段原有電機(jī)車的智能化改造，實現(xiàn)了機(jī)車的井下巷道障礙檢測和控制、機(jī)車定位、速度控制、位置同步、語音告警等，并配合巷道的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，建立了一套完善的控制調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)車與機(jī)車之間、機(jī)車與系統(tǒng)之間、機(jī)車與人員之間的相互配合和安全運行模式。針對地下礦機(jī)車運輸?shù)奶攸c，綜合運用通信、精確定位、自動控制等技術(shù)，實現(xiàn)礦石的智能運輸，達(dá)到無人駕駛、自動調(diào)度、自動裝礦、自動運礦、自動卸礦、行人避讓、保護(hù)、監(jiān)控等功能，保障機(jī)車行人安全，提高運輸效率。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
控制中心依靠X90移動PLC系統(tǒng)，完成整個井下運輸系統(tǒng)的工藝控制，實現(xiàn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)檢測和狀態(tài)指示；無線通信系統(tǒng)完成PLC控制系統(tǒng)與電機(jī)車運行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信；集中監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)完成人員對電機(jī)車、巷道設(shè)備的遠(yuǎn)程操作、監(jiān)控和調(diào)度；電機(jī)車控制系統(tǒng)實現(xiàn)電機(jī)車本身的控制運行和安全保護(hù)；裝卸載站系統(tǒng)完成電機(jī)車的自動裝卸載礦石。整個系統(tǒng)將達(dá)到合理配置、優(yōu)化控制、系統(tǒng)穩(wěn)定的效果。
系統(tǒng)設(shè)計
硬件系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)需求與控制站規(guī)劃
本井下智能運輸系統(tǒng)中，在控制中心設(shè)立控制主站（帶有DP和以太網(wǎng)口）；DP口作為主站與巷道的ET200相連通訊，以太網(wǎng)口作為主站與5臺移動機(jī)車從站進(jìn)行實時通訊。在每一個岔道轉(zhuǎn)轍機(jī)及裝卸載站處安裝ET200從站（共13個），作為控制主站的遠(yuǎn)程I/O，實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)的控制、預(yù)警和信號顯示等。
在每臺電機(jī)車上安裝有X90控制器（帶有以太網(wǎng)口，共5臺），作為控制中心主站的機(jī)車移動從站，通過自帶的無線網(wǎng)橋與巷道安裝的基站系統(tǒng)進(jìn)行通信，實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)連接。
在井下調(diào)度室設(shè)立井下操作員站（2臺），通過千兆光纖以太網(wǎng)連接到控制中心主站，實現(xiàn)在井下調(diào)度室操作機(jī)車的功能。
在地表集控調(diào)度室設(shè)立工程師站（1臺）和操作員站（2臺），利用光纖網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)以太網(wǎng)連接到控制中心主站，達(dá)到在地表集控調(diào)度室操作機(jī)車、實時監(jiān)控、打印報表等功能。地表集控調(diào)度室的系統(tǒng)服務(wù)器實時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)配置等。
設(shè)備選型與硬件配置
選用X90CP172-48控制器，內(nèi)部配置有X90AO410-04模擬量輸出模塊，實現(xiàn)整個機(jī)車的控制功能。機(jī)車控制器X90被固定在機(jī)車控制室內(nèi)壁，通過控制線纜連至機(jī)車配電控制箱。網(wǎng)絡(luò)接口連接到控制箱內(nèi)的交換機(jī)，實現(xiàn)與射頻RF、觸摸屏及集控中心控制器通訊。
X90172.48分別有三個對外接線端口，48個點，加上AO擴(kuò)展板X90AO410.040共有52個點，根據(jù)機(jī)車項目需要，實現(xiàn)具體的機(jī)車配置控制接口包含機(jī)車控制、機(jī)車狀態(tài)反饋、信號檢測等共42個點，正好滿足系統(tǒng)配置要求。
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