刘婧岩，王玉梅

(河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 454000)

矿井电力系统主要为一条进线带多条出线的“干线式”供电网络结构。同一电压等级下串联供电级数多且线路短，易造成二次电力监控系统结构复杂，对煤矿井下电力监控系统运行稳定性、可靠性的要求较高[1-6]。此外，随着煤矿井下电力系统内部信息交换量扩大，状态改变加快，现存矿井电力监控系统在数据传输实时性、抗干扰性、时钟同步性和可靠性等方面无法有力保障矿井电力系统的安全稳定运行[7-12]。工业以太网是改进后的标准以太网，以太网控制自动化技术(Ethernet Control Automation Technology，EtherCAT)作为最新的实时工业以太网现场总线技术，解决了以太网的实时性问题，在数据传输的可靠性、实时性、时钟同步等方面有较大的优势。冗余技术被业界认为是提高以太网系统可靠性和可维护性的有效手段之一[13-16]。因此本文研究了工业以太网 EtherCAT的冗余控制、热插拔技术及故障点快速诊断方法，提出了将EtherCAT通讯技术应用于煤矿井下电力监控系统的方案，利用EtherCAT通讯突破传统现场总线及以太网在井下数据传输遇到的瓶颈，并设计环型拓扑下的链路冗余控制系统，最终实现了监控系统的冗余网络。在实验室条件下，依据EtherCAT通信网络和煤矿井下供电网络，在实验室条件下搭建煤矿井下供电网络，并利用德国TwinCAT软件实时内核，采用PLC编程，最终在WindowsXP操作系统下建立监控主站软件系统，实现了系统层自动监测到设备层继电器驱动控制的过程。……