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構的創新驅動型自動化企業，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的機器人及離散自動化業務部的一個業務單元。作為全球工業自動化領域的領導者，貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力，為各個產業客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。貝加萊保持持續的創新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業自動化領域前沿技術與方案。
系統概述
設計思路
本系統基于貝加萊的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、以太網和實時POWERLINK總線系統的接口，具有滿足IP69K的高防護等級，是專為應對最嚴酷的工作環境而設計的。貝加萊X90移動控制器具有極其堅固的鑄鋁外殼，可安裝四個擴展卡，靈活性高，并兼具貝加萊自動化技術所擁有的所有優點。集成的安全技術和豐富的排錯選項，不僅大大節約開發時間，更能滿足用戶的實際需求，是建筑機械，農業機械，林業機械及市政機械等移動設備自動化解決方案的不二選擇。
通過對井中段原有電機車的智能化改造，實現了機車的井下巷道障礙檢測和控制、機車定位、速度控制、位置同步、語音告警等，并配合巷道的網絡覆蓋，建立了一套完善的控制調度系統，實現機車與機車之間、機車與系統之間、機車與人員之間的相互配合和安全運行模式。針對地下礦機車運輸的特點，綜合運用通信、精確定位、自動控制等技術，實現礦石的智能運輸，達到無人駕駛、自動調度、自動裝礦、自動運礦、自動卸礦、行人避讓、保護、監控等功能，保障機車行人安全，提高運輸效率。
系統結構。
控制中心依靠X90移動PLC系統，完成整個井下運輸系統的工藝控制，實現現場的數據檢測和狀態指示；無線通信系統完成PLC控制系統與電機車運行系統的數據通信；集中監控調度系統完成人員對電機車、巷道設備的遠程操作、監控和調度；電機車控制系統實現電機車本身的控制運行和安全保護；裝卸載站系統完成電機車的自動裝卸載礦石。整個系統將達到合理配置、優化控制、系統穩定的效果。
系統設計
硬件系統設計
系統需求與控制站規劃
本井下智能運輸系統中，在控制中心設立控制主站（帶有DP和以太網口）；DP口作為主站與巷道的ET200相連通訊，以太網口作為主站與5臺移動機車從站進行實時通訊。在每一個岔道轉轍機及裝卸載站處安裝ET200從站（共13個），作為控制主站的遠程I/O，實現轉轍機的控制、預警和信號顯示等。
在每臺電機車上安裝有X90控制器（帶有以太網口，共5臺），作為控制中心主站的機車移動從站，通過自帶的無線網橋與巷道安裝的基站系統進行通信，實現實時的數據連接。
在井下調度室設立井下操作員站（2臺），通過千兆光纖以太網連接到控制中心主站，實現在井下調度室操作機車的功能。
在地表集控調度室設立工程師站（1臺）和操作員站（2臺），利用光纖網絡，實現以太網連接到控制中心主站，達到在地表集控調度室操作機車、實時監控、打印報表等功能。地表集控調度室的系統服務器實時進行數據采集和系統配置等。
設備選型與硬件配置
選用X90CP172-48控制器，內部配置有X90AO410-04模擬量輸出模塊，實現整個機車的控制功能。機車控制器X90被固定在機車控制室內壁，通過控制線纜連至機車配電控制箱。網絡接口連接到控制箱內的交換機，實現與射頻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擴展板X90AO410.040共有52個點，根據機車項目需要，實現具體的機車配置控制接口包含機車控制、機車狀態反饋、信號檢測等共42個點，正好滿足系統配置要求。
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