Ethernet-IP通信協(xié)議在煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中的實現(xiàn)研究.pdf

1、隨著計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)的迅猛發(fā)展，煤炭生產(chǎn)正從傳統(tǒng)的機(jī)械化采煤向自動化、數(shù)字化采煤升級，最終實現(xiàn)智能采煤的目標(biāo)。然而現(xiàn)有的煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中，存在著設(shè)備點表不一致、通信規(guī)約落后不統(tǒng)一等問題，這些問題不僅增加了礦井機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)成本，而且嚴(yán)重的限制了監(jiān)控系統(tǒng)的升級。為此，本論文提出將 Ethernet/IP通信協(xié)議定為煤礦機(jī)電設(shè)備通用通信協(xié)議，并基于該協(xié)議搭建“一網(wǎng)到底”的煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)模型，規(guī)范機(jī)

2、電設(shè)備參數(shù)點表，增強(qiáng)保護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)通信實時性，以便監(jiān)控系統(tǒng)在采煤生產(chǎn)過程中起到更大的作用。
　　文章中首先對Modbus通信協(xié)議和Ethernet/IP通信協(xié)議做了分析，對比現(xiàn)有的采煤設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)模型提出了基于Ethernet/IP協(xié)議的“一網(wǎng)到底”監(jiān)控系統(tǒng)模型。針對現(xiàn)有的煤礦機(jī)電設(shè)備，為使其適應(yīng) Ethernet/IP通信協(xié)議，設(shè)計具有通信協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的Ethernet/IP智能網(wǎng)關(guān)，該智能網(wǎng)關(guān)可將設(shè)備現(xiàn)行的傳統(tǒng)Modbus協(xié)

3、議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合 Ethernet/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，通過在采煤設(shè)備中加裝該智能網(wǎng)關(guān)模塊，使現(xiàn)有采煤設(shè)備實現(xiàn)基于Ethernet/IP協(xié)議的“一網(wǎng)到底”監(jiān)控模型搭建。其次進(jìn)行智能網(wǎng)關(guān)核心芯片的選擇和重要接口電路的設(shè)計，以及智能網(wǎng)關(guān)軟件操作系統(tǒng)、協(xié)議棧的移植。在程序應(yīng)用層使用 C語言完成了面向?qū)ο蟮木幊烫幚怼?br>　　最后搭建了軟件實驗環(huán)境，利用兩臺電腦主機(jī)分別模擬 Ethernet/IP協(xié)議主站和Modbus從站，驗證了智能網(wǎng)關(guān)的通

4、信協(xié)議數(shù)據(jù)參數(shù)轉(zhuǎn)換功能。軟件實驗測試完成之后，在神東大柳塔礦工作面Eickhoff采煤機(jī)保護(hù)裝置上安裝智能網(wǎng)關(guān)，搭建現(xiàn)場實驗環(huán)境進(jìn)行測試。實驗結(jié)果證明采煤機(jī)通信參數(shù)能夠以 Ethernet/IP通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，進(jìn)而驗證了“一網(wǎng)到底”的采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信模型的可行性，為 Ethernet/IP通信協(xié)議在礦用機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中的進(jìn)一步推廣提供了技術(shù)方案支持。此外，分別對運(yùn)行Modbus協(xié)議和Ethernet/IP協(xié)議的移動變電站監(jiān)