CN101644931A - 一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，特点是首先在电动叉车上安装远程通讯模块，该远程通讯模块包括两个通讯接口，一是用于与电动叉车主控制器相连的CAN总线通讯接口，二是通过连接互联网与远程计算机相连的以太网接口，远程计算机接收远程通讯模块发送的数据，远程通讯模块通过CAN总线与电动叉车的主控制器建立连接，从主控制器上获得电动叉车的运行数据，远程计算机对运行数据进行分析，将需要修改的电动叉车数据通过CAN总线发送给主控制器，主控制器根据接收的修改数据修改电动叉车的运行参数，对电动叉车的控制系统进行检测诊断和修复，优点在于能远距离地提供相应的售后服务。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动叉车的控制系统，尤其是涉及一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法。
背景技术
电动叉车是室内物流搬运的重要工具，通常为单台独立使用，因此叉车的分布比较分散，对其进行保养和维修也比较麻烦。尤其是当电动叉车的控制系统出现故障或者需要定期维护时，一般要将电动叉车运送到厂家指定的专门的检测场所，利用各种专用设备对其进行检测和诊断，显然这种方式会耗费较高的运输成本并需要大量的受过专门培训的技术人员，整个过程耗时费力，影响电动叉车的使用效率。对于特别偏远而无法将电动叉车送至厂家指定的专门的检测场所时，消费者只能通过电话、传真等工具向生产商描述叉车工作性能和故障现象，而生产商根据消费者的描述判断叉车的状况，再通过电话、传真等手段指导消费者维修或保养叉车，这种方式同样效率低下，而且往往容易产生误诊断。因此发明一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，使叉车生产商能够快速简便地诊断电动叉车控制系统的运行状态，分析故障，修改运行参数，对提高电动叉车的售后服务质量具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，利用这种方法可以快速、方便、有效地解决电动叉车运行状态检测、故障诊断和修复等问题，节省维修所需要的人力和物力，降低维修成本，提高维修质量。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，首先在电动叉车上安装远程通讯模块，该远程通讯模块包括两个通讯接口，一是CAN总线通讯接口，用于与电动叉车主控制器相连，接收主控制器发送来的实时叉车运行状态数据；二是以太网接口，当电动叉车的控制系统发生故障时，通过连接线与所述的以太网接口连接，通过连接互联网与远程计算机相连，实现数据通讯，远程计算机接收所述远程通讯模块发送的数据，远程通讯模块通过CAN总线与电动叉车的主控制器建立连接，从主控制器上获得电动叉车的运行数据，远程计算机对运行数据进行分析，将需要修改的电动叉车数据通过CAN总线发送给主控制器，主控制器根据接收的修改数据修改电动叉车的运行参数，对电动叉车的控制系统进行检测诊断和修复。
远程计算机与远程通讯模块连接完成检测诊断和修复具体过程为：
(1)在远程计算机运行软件进行初始化工作，显示初始界面，同时远程通讯模块初始化以太网通讯功能和CAN总线通讯功能并初始化相关的寄存器；
(2)运行远程通讯模块以太网通讯功能，使用Microchip的TCP/IP协议栈，建立与远程计算机的网络连接；判断网络连接是否成功，如果连接成功，则进入步骤(3)；如果连接失败，则延时后再进行连接操作，如果连续三次连接失败，则结束本次网络连接操作；
(3)当网络连接成功后，由远程计算机发送数据查询请求，然后等待被电动叉车返回查询的数据；远程通讯模块判断远程计算机是否要求读取电动叉车的状态数据，如果不需要，则结束CAN总线工作，如果需要，则进入步骤(4)；
(4)检测CAN总线是否工作正常，如果检测到CAN总线异常，则总线错误计数器加一，延时后再检测，如果连续三次检测都出现异常，则结束本次CAN总线读取操作，如果检测CAN总线工作正常，则进入步骤(5)；
(5)向电动叉车主控制器发送请求数据帧，然后通过查询或中断的方法读取接收寄存器，判断接收寄存器是否已经接收到CAN总线上的数据，如果没有，继续等待；如果已经接收数据，则根据该数据的功能保存到相应的存储器中；
(6)远程通讯模块根据远程计算机所要查询的数据，读取相应寄存器，然后将数据按TCP/IP协议要求打包，再发送至远程计算机，发送完成后判断发送是否成功，如果成功则，则进入步骤(7)，如果发送不成功，则再重复发送数据包；
(7)远程计算机接收到电动叉车发送的数据后，通过专用监控软件解析、显示、分析并保存这些数据；完成对接收到的数据处理后，专用监控软件判断是否需要查询新的数据或者是发送修改电动叉车运行参数，如果是需要查询新的运行状态数据，则返回步骤(3)；如果是要发送修改电动叉车运行参数，则进入步骤(8)；
(8)远程计算机将需要修改的电动叉车运行参数打包发送到电动叉车上，然后等待电动叉车返回参数修改成功信息，远程通讯模块读取远程计算机发送来的修改数据后，将修改数据按TCP/IP协议要求解析数据包，然后将数据包内的数据根据内容不同存储到相应的寄存器中，然后由远程通讯模块执行CAN总线功能，将修改数据发送给电动叉车的主控制器，实现对电动叉车的参数修改，同时远程通讯模块将参数修改成功的信息发送到远程计算机，远程计算机接收到远程通讯模块返回的信息后即表明监控软件对电动叉车的运行参数修改已经完成，整个修复过程完成。
所述的通讯模块所使用的数据处理单元是型号为dsPIC30F4011的芯片；CAN总线驱动器选用型号为MCP2551的芯片；以太网驱动芯片选用型号为ENC28J60的芯片，dsPIC30F4011芯片的CANTX/CANRX接口与MCP2551芯片连接用于CAN总线数据的传输；dsPIC30F4011的SPI接口与ENC28J60芯片连接用于以太网数据传输。
与现有技术相比，本发明的优点在于实施本发明电动叉车生产商的售后服务部门能远距离地监控销往各地的电动叉车，根据检测到的叉车运行状态，判断叉车的性能、故障，从而提供相应的售后服务，或是通过本发明修改远程电动叉车的运行参数，或是有针对性地提供需要更换的硬件和指导相应的叉车操作。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为本发明的远程通讯模块通讯接口原理框图；
图3为本发明的远程通讯模块具体电路图之第一部分；
图4为本发明的远程通讯模块具体电路图之第二部分；
图5为本发明的远程通讯模块具体电路图之第三部分；
图6为本发明的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：电动叉车上安装有主控制器和远程通讯模块，该远程通讯模块包括两个通讯接口，一是CAN总线通讯接口，用于与电动叉车主控制器相连，接收主控制器发送来的实时叉车运行状态数据；二是以太网接口，当电动叉车的控制系统发生故障时，通过连接线与以太网接口连接，通过连接互联网与远程计算机相连，实现数据通讯，远程计算机接收远程通讯模块发送的数据，远程通讯模块通过CAN总线与电动叉车的主控制器建立连接，从主控制器上获得电动叉车的运行数据，远程计算机对运行数据进行分析，将需要修改的电动叉车数据通过CAN总线发送给主控制器，主控制器根据接收的修改数据修改电动叉车的运行参数，对电动叉车的控制系统进行检测诊断和修复。具体过程为：
(1)在远程计算机运行软件进行初始化工作，显示初始界面，同时远程通讯模块初始化以太网通讯功能和CAN总线通讯功能并初始化相关的寄存器；
(2)运行远程通讯模块以太网通讯功能，使用Microchip的TCP/IP协议栈，建立与远程计算机的网络连接；判断网络连接是否成功，如果连接成功，则进入步骤(3)；如果连接失败，则延时后再进行连接操作，如果连续三次连接失败，则结束本次网络连接操作；
(3)当网络连接成功后，由远程计算机发送数据查询请求，然后等待被电动叉车返回查询的数据；远程通讯模块判断远程计算机是否要求读取电动叉车的状态数据，如果不需要，则结束CAN总线工作，如果需要，则进入步骤(4)；
(4)检测CAN总线是否工作正常，如果检测到CAN总线异常，则总线错误计数器加一，延时后再检测，如果连续三次检测都出现异常，则结束本次CAN总线读取操作，如果检测CAN总线工作正常，则进入步骤(5)；
(5)向电动叉车主控制器发送请求数据帧，然后通过查询或中断的方法读取接收寄存器，判断接收寄存器是否已经接收到CAN总线上的数据，如果没有，继续等待；如果已经接收数据，则根据该数据的功能保存到相应的存储器中；
(6)远程通讯模块根据远程计算机所要查询的数据，读取相应寄存器，然后将数据按TCP/IP协议要求打包，再发送至远程计算机，发送完成后判断发送是否成功，如果成功则，则进入步骤(7)，如果发送不成功，则再重复发送数据包；
(7)远程计算机接收到电动叉车发送的数据后，通过专用监控软件解析、显示、分析并保存这些数据；完成对接收到的数据处理后，专用监控软件判断是否需要查询新的数据或者是发送修改电动叉车运行参数，如果是需要查询新的运行状态数据，则返回步骤(3)；如果是要发送修改电动叉车运行参数，则进入步骤(8)；
(8)远程计算机将需要修改的电动叉车运行参数打包发送到电动叉车上，然后等待电动叉车返回参数修改成功信息，远程通讯模块读取远程计算机发送来的修改数据后，将修改数据按TCP/IP协议要求解析数据包，然后将数据包内的数据根据内容不同存储到相应的寄存器中，然后由远程通讯模块执行CAN总线功能，将修改数据发送给电动叉车的主控制器，实现对电动叉车的参数修改，同时远程通讯模块将参数修改成功的信息发送到远程计算机，远程计算机接收到远程通讯模块返回的信息后即表明监控软件对电动叉车的运行参数修改已经完成，整个修复过程完成。
通讯模块所使用的数据处理单元是型号为dsPIC30F4011的芯片；CAN总线驱动器选用型号为MCP2551的芯片；以太网驱动芯片选用型号为ENC28J60的芯片，dsPIC30F4011芯片的CANTX/CANRX接口与MCP2551芯片连接用于CAN总线数据的传输；dsPIC30F4011的SPI接口与ENC28J60芯片连接用于以太网数据传输。dsPIC30F4011芯片的29号管脚CANTX和30号管脚CANRX与MCP2551芯片的1号管脚TXD和4号管脚RXD连接用于CAN总线数据的传输；MCP2551芯片的6号管脚CANL和7号管脚CANH及24V的直流电源引脚+24V和0V，共4个引脚作为所述远程通讯模块CAN总线端的接线连接端口。
ENC28J60是一个工作电压为DC3.3V的器件，它被设计为易于集成到5V的系统中。SPI的CS、SCK和SI输入以及RESET引脚都可以承受5V的电压。如图3所示，其OSC引脚上需要加晶振，本发明选用25MHz的晶振。另外由于主芯片dsPIC30F4011是工作在5V电压下的，当SPI和中断输入由ENC28J60上的3.3VCMOS输出驱动时，不符合规范要求，此时需要一个单向电平转换器。可以使用一个廉价的74HC08(四与门)等带有TTL电平输入缓冲器的芯片来提供必要的电平转换。ENC28J60的输出信号经过隔离和滤波才能连接到RJ45接口上去，20F001是一款常用的集成的网卡滤波器，内部包含一对低通滤波器和一对脉冲隔离变压器，可直接与RJ45水晶头插座连接。使用20F001比使用分立元件完成滤波和变压简洁方便，20F001的脉冲隔离变压器的频率是10MHz。其外部需要连接一些电容、电阻和电感。
远程监控计算机通过互联网对电动叉车的控制系统进行检测诊断和修复时通常使用IE浏览器实现与安装在电动叉车上的远程通讯模块连接，此时远程通讯模块作为IE服务器。在确认网络连接正常后打开IE浏览器，在地址栏中输入被监控电动叉车中远程通讯模块的IP地址就能在IE界面中显示被监控电动叉车的实时运行状态数据。技术人员可以查询该数据，也可以修改这些数据以达到调整电动叉车运行参数目的。当然也可以使用事先在计算机中安装的专用监控软件进行电动叉车性能分析、故障预测和数据保存。
Claims (3)
1、一种电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，其特征在于首先在电动叉车上安装远程通讯模块，该远程通讯模块包括两个通讯接口，一是CAN总线通讯接口，用于与电动叉车主控制器相连，接收主控制器发送来的实时叉车运行状态数据；二是以太网接口，当电动叉车的控制系统发生故障时，通过连接线与所述的以太网接口连接，通过连接互联网与远程计算机相连，实现数据通讯，远程计算机接收所述远程通讯模块发送的数据，远程通讯模块通过CAN总线与电动叉车的主控制器建立连接，从主控制器上获得电动叉车的运行数据，远程计算机对运行数据进行分析，将需要修改的电动叉车数据通过CAN总线发送给主控制器，主控制器根据接收的修改数据修改电动叉车的运行参数，对电动叉车的控制系统进行检测诊断和修复。
2、根据权利要求1所述的电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，其特征在于远程计算机与远程通讯模块连接完成检测诊断和修复具体过程为：
(1)在远程计算机运行软件进行初始化工作，显示初始界面，同时远程通讯模块初始化以太网通讯功能和CAN总线通讯功能并初始化相关的寄存器；
(2)运行远程通讯模块以太网通讯功能，使用Microchip的TCP/IP协议栈，建立与远程计算机的网络连接；判断网络连接是否成功，如果连接成功，则进入步骤(3)；如果连接失败，则延时后再进行连接操作，如果连续三次连接失败，则结束本次网络连接操作；
(3)当网络连接成功后，由远程计算机发送数据查询请求，然后等待被电动叉车返回查询的数据；远程通讯模块判断远程计算机是否要求读取电动叉车的状态数据，如果不需要，则结束CAN总线工作，如果需要，则进入步骤(4)；
(4)检测CAN总线是否工作正常，如果检测到CAN总线异常，则总线错误计数器加一，延时后再检测，如果连续三次检测都出现异常，则结束本次CAN总线读取操作，如果检测CAN总线工作正常，则进入步骤(5)；
(5)向电动叉车主控制器发送请求数据帧，然后通过查询或中断的方法读取接收寄存器，判断接收寄存器是否已经接收到CAN总线上的数据，如果没有，继续等待；如果已经接收数据，则根据该数据的功能保存到相应的存储器中；
(6)远程通讯模块根据远程计算机所要查询的数据，读取相应寄存器，然后将数据按TCP/IP协议要求打包，再发送至远程计算机，发送完成后判断发送是否成功，如果成功则，则进入步骤(7)，如果发送不成功，则再重复发送数据包；
(7)远程计算机接收到电动叉车发送的数据后，通过专用监控软件解析、显示、分析并保存这些数据；完成对接收到的数据处理后，专用监控软件判断是否需要查询新的数据或者是发送修改电动叉车运行参数，如果是需要查询新的运行状态数据，则返回步骤(3)；如果是要发送修改电动叉车运行参数，则进入步骤(8)；
(8)远程计算机将需要修改的电动叉车运行参数打包发送到电动叉车上，然后等待电动叉车返回参数修改成功信息，远程通讯模块读取远程计算机发送来的修改数据后，将修改数据按TCP/IP协议要求解析数据包，然后将数据包内的数据根据内容不同存储到相应的寄存器中，然后由远程通讯模块执行CAN总线功能，将修改数据发送给电动叉车的主控制器，实现对电动叉车的参数修改，同时远程通讯模块将参数修改成功的信息发送到远程计算机，远程计算机接收到远程通讯模块返回的信息后即表明监控软件对电动叉车的运行参数修改已经完成，整个修复过程完成。
3、根据权利要求1或2所述的电动叉车控制系统的检测诊断和修复方法，其特征在于所述的通讯模块所使用的数据处理单元是型号为dsPIC30F4011的芯片；CAN总线驱动器选用型号为MCP2551的芯片；以太网驱动芯片选用型号为ENC28J60的芯片，dsPIC30F4011芯片的CANTX/CANRX接口与MCP2551芯片连接用于CAN总线数据的传输；dsPIC30F4011的SPI接口与ENC28J60芯片连接用于以太网数据传输。
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