基于嵌入式軟PLC的掘進機控制系統設計

朱偉， 王虹， 李首濱， 趙文生

(1.煤炭科學研究總院 智能控制技術研究分院， 北京 100013； 2.中國煤炭科工集團有限公司， 北京 100013； 3.北京天地瑪珂電液控制系統有限公司， 北京 100013)

0 引言

掘進機是井下綜掘開辟巷道的關鍵裝備，其自動化水平制約著我國煤礦掘進速度和質量[1-4]，提升掘進機自動化水平成為綜掘自動化實現的重點。掘進機控制系統是承載自動化方案的載體，目前掘進機控制系統廣泛采用普通PLC或專用控制器作為系統控制核心。以普通PLC為核心的控制系統拓展模塊多、成本高，且掘進作業應用軟件與硬件綁定，難以實現跨平臺移植，生產廠商各自為戰，存在大量重復投入現象[5]，把PLC裝入隔爆外殼用于井下，導致抗振性能差、壽命短、維護量大。劉國鵬[6-7]針對上述以PLC為核心的控制系統存在防護等級低、環境適應性差等問題，采用工程機械專用Inter Control控制器實現了掘進機的本機控制、遠程遙控、整機參數實時監測和動態特征提取，采用PAC系列工程控制器實現了掘進機的多種智能化截割功能。王蘇彧等[8]提出了基于PCC(可編程計算機控制器)的掘進機控制系統，可實現任意巷道斷面自動截割成形、截割臂恒功率自動牽引調速、機身位姿自動檢測、定向掘進及全功能遙控等功能。這些控制系統采用的專用控制器成本普遍較高，且專用控制器的核心技術掌握在國外控制器廠商手里。不同裝備采用的系統核心來自不同品牌，其平臺和標準的不統一也導致了綜掘工作面的集中控制難以實現。……