KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器在煤礦井下的應用

0引言

煤礦自動(dòng)化要解決的一個(gè)重要問(wèn)題是井下設備的防爆問(wèn)題。煤礦自動(dòng)化系統中使用的工控機設備屬不防爆設備，不能直接用于煤礦井下，這給煤礦井下自動(dòng)化系統的設計帶來(lái)了很大的困難。本文介紹一種采用KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器解決上述困難的方法。

1環(huán)網(wǎng)接入器主要技術(shù)參數及功能

KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器是煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所研制推出的數據交換傳送設備，為具備以太網(wǎng)或RS485通信接口的設備提供井下傳輸通道。該接入器防爆型式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的環(huán)境。KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接人器組成框圖如圖1所示。



KJJ3I型礦用環(huán)網(wǎng)接入器主要技術(shù)參數：

（1）供電電源為AC127、220、380、660V四種交流電中的任意一種，允許電壓波動(dòng)范圍為75～115％。此為井下取電提供了極大的方便。

（2）提供2個(gè)冗余光纖以太網(wǎng)口與其它環(huán)網(wǎng)接入器連接，組成冗余以太環(huán)網(wǎng)；提供6個(gè)傳輸通信口，其中2個(gè)通信口為本質(zhì)安全型以太網(wǎng)電接口，4個(gè)通信口可根據實(shí)際要求配置為本質(zhì)安全型以太網(wǎng)電接口或本質(zhì)安全型RS485通信接口或RS232通信接口。

（3）內設備用電池，交流停電時(shí)，自動(dòng)切換至電池供電，并保證工作時(shí)間不小于2h。

2環(huán)網(wǎng)接入器在煤礦井下的應用

利用KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器所提供的傳輸接口及其具備的防爆隔離性能，將不具備防爆性能的工控機置于井上任意的有網(wǎng)絡(luò )接口的地方，即可實(shí)現工控機對井下設備的監測控制。

下文以KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器在錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)分公司的具體應用為例，說(shuō)明該接入器在煤礦井下的應用。

目前，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)分公司有3個(gè)井下自動(dòng)化系統應用到了KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器，它們是一600水平暗立井絞車(chē)自動(dòng)控制系統、-850變電站自動(dòng)控制系統和-850水泵自動(dòng)控制系統。其中暗立井絞車(chē)自動(dòng)控制系統的傳輸接口是本質(zhì)安全型RS232串口，其它兩個(gè)系統的傳輸接口是本質(zhì)安全型以太網(wǎng)電接口。該3個(gè)自動(dòng)化系統中的工控機均放置于井上，利用KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器提供的傳輸通道，對井下設備實(shí)施監測控制。具體實(shí)施方法：

（1）將2臺KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器放置于井下一600水平和一850水平，將光纜從井上通過(guò)副井井筒布放到一600水平的暗立井絞車(chē)和一850水平的水泵房，并接入到2臺KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器的2個(gè)冗余光纖以太網(wǎng)口，2臺KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器即成了局域網(wǎng)絡(luò )中的網(wǎng)絡(luò )交換設備。

（2）一850變電站自動(dòng)控制系統和一850水泵自動(dòng)控制系統自身帶有以太網(wǎng)模塊，只要對每個(gè)系統中的以太網(wǎng)模塊設定好固定的IP地址，井上的工控機就可通過(guò)KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器與之建立網(wǎng)絡(luò )通信。

（3）一600水平暗立井絞車(chē)自動(dòng)控制系統因沒(méi)有以太網(wǎng)模塊，所以只能通過(guò)本質(zhì)安全型RS232串口接入KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器。首先將暗立井絞車(chē)自動(dòng)控制系統的RS232串口加1個(gè)RS232轉RS485的轉換器，再用電纜將轉換器與KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器的本質(zhì)安全型RS485串口對接。在井上給任意一臺聯(lián)網(wǎng)的工控機安裝KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器的驅動(dòng)程序，該驅動(dòng)程序可將以太網(wǎng)／

RS485轉換單元的RS485接口映射為該工控機的1個(gè)虛擬C0M口。工控機通過(guò)該虛擬C0M口即可實(shí)現對掛接在以太網(wǎng)／RS485轉換單元的串口設備的監測控制，也即工控機與暗立井絞車(chē)自動(dòng)控制系統建立起了串行通信。

上述3個(gè)井下自動(dòng)控制系統通過(guò)KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接人器與井上工控機建立好通信通道后，進(jìn)而可對這3個(gè)井下自動(dòng)控制系統進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而可在任意一臺聯(lián)網(wǎng)的微機上監測控制該3個(gè)井下自動(dòng)控制系統。應用KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器，不僅井下自動(dòng)化系統原有的功能無(wú)需更改，而且進(jìn)一步擴展了井下自動(dòng)化系統的功能。

3結語(yǔ)

本文針對煤礦井下自動(dòng)控制系統中工控機不能直接應用于井下這一問(wèn)題提出了一種較為通用的解決方法，即將不具備防爆性能的工控機置于井上，利用KJJ31型礦用環(huán)網(wǎng)接入器所提供的傳輸通道及其具備的防爆隔離性能，實(shí)現工控機對井下設備的監測控制。該方法對煤礦井下自動(dòng)控制系統的井下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)的推廣應用意義重大。

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