CN102081379A - 液压支架电液控制系统的通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压支架电液控制系统的通信装置。该装置包括：CAN总线，以及连接于所述CAN总线上的支架控制器，所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。本发明的通信装置具有自适应性，集多功能网络通信方式为一体，为液压支架电液控制系统在通信架构上带来极大的灵活性、实用性、多样性和可靠性。

Description

液压支架电液控制系统的通信装置

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种液压支架电液控制系统的通信装置。

背景技术

液压支架电液控制系统是目前液压支架最先进的控制方式，其是集机械、液压、电子、计算机和通信网络等技术于一身，技术含量高、技术难度大，应用于煤矿井下的一项高新技术产品。它按采煤工艺实现对综采工作面液压支架的监测和控制，使液压支架与其它机采设备(如采煤机和刮板运输机)在最佳状态下协调运行，充分发挥机采设备的生产效率。液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作，而且可以实现邻架或远程控制液压支架，此外还可以对工作面液压支架进行监控，使液压支架与其他采煤设备相配合，实现高效采煤。其优点是：

(1)实现液压支架的自动循环控制，提高了移架速度，特别适用于大功率、高速度机采设备的高产高效工作面。

(2)能够实现自动控制，减少支架操作人员，降低劳动强度，提高安全性，改善工作环境。

(3)实现初撑力自保、擦顶移架、及时支护，保证了支架对顶板的最佳支护。

(4)实时对支架、采煤机运行状态进行检测，便于实现整个矿井的自动化管理。

(5)可根据顶板条件和支架结构没定多种自动控制模式。

(6)可实现工作面无人化操作，特别适合薄煤层工作面的开采。

由此可见，液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作，而且可以实现邻架或远程控制液压支架，从而为实现井下无人工作面提供了可能，所以其应用于液压支架综采工作面就有突出的意义。

现有技术中的液压支架电液控制系统的通信装置不具有自适应性、通信方式单一，为液压支架电液控制系统在通信应用上带来极大的不便。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种液压支架电液控制系统的通信装置。该装置具有自适应性，集多功能网络通信方式为一体，为液压支架电液控制系统在通信架构上带来极大的灵活性、实用性、多样性和可靠性。

为达到上述目的，本发明提供了一种液压支架电液控制系统的通信装置，所述装置包括：CAN总线，以及连接于所述CAN总线上的支架控制器，所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。

其中，所述装置还包括程序棒下载器，用于实现所述系统的升级。

其中，所述装置自适应的程序更新升级方式灵活多样，即可使用程序棒下载程序，又可以使用任何一个液压支架通过网络更新升级程序，还可以通过无线通讯模块自动更新升级程序。

其中，所述支架控制器上的程序棒接口、无线网路接口、红外接收器接口具有自动识别和自动切换功能。如果其中一个接口坏掉，其他接口均可使用。即上述三个接口均为即插即用型，保证系统的冗余性和可靠性。

其中，当所述支架控制器用于实现CAN通信时，所述支架控制器上配置电子开关电路，以实现单线或双线CAN通信线路的自动切换。

其中，所述支架控制器上还设置有模数转换芯片，用于完成数据采集。

其中，所述模数转换芯片包括5路A/D数据采集接口，其中3路用于进行压力传感器的数据采集，2路用于进行行程传感器的数据采集。

其中，所述支架控制器内设置有内置I2C接口，用于驱动电磁先导阀进行通信。

其中，所述CAN总线为双路容错CAN总线。

本发明的上述技术方案具有如下优点：支架控制器基于双路容错CAN总线，使得本发明的装置具有自适应调节能力；支架控制器上设置多种通信接口，因此能够实现远程无线遥控通信控制，提高装置的冗余通信能力，保证装置的安全性；液压支架电液控制系统的程序更新升级方式灵活多样，即可使用程序棒下载程序，又可以使用通信网络在线自动更新升级程序，还可以通过无线通信模块自动更新升级程序，实现了系统的自适应性与多功能性。支架控制器的更新程序也具有自适应性，即同时具有网络自适应性更新下载程序。程序棒下载器接口、无线网路接口、红外接收器接口具有自动识别和自动切换功能。如果其中一个接口坏掉，使用其他接口均可使用。即3串口均为即插即用型，保证本发明的通信装置的冗余性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的装置的结构示意图及其使用示意；

图2为图1中支架控制器的结构示意图及其使用示意；

图3为图1中支架控制器在实现CAN通信时的使用示意。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，依据本发明实施例的装置包括：双路容错CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线b，以及连接于双路容错CAN总线b上的支架控制器a1～an，所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。当所述支架控制器用于实现CAN通信时，所述支架控制器上配置电子开关电路，以实现单线或双线CAN通信线路的自动切换。所述支架控制器上还设置有模数转换芯片，所述模数转换芯片包括5路A/D数据采集接口，其中3路用于进行压力传感器的数据采集，2路用于进行行程传感器的数据采集。

所述装置还包括程序棒f，用于实现所述系统的升级等功能。所述支架控制器上设置用于实现程序棒下载的串口。又可以使用通信网络在线自动更新升级程序，还可以通过支架控制器内置的无线通信模块自动更新升级程序。

所述支架控制器内设置有I2C接口，用于驱动电磁先导阀进行通信。

无线遥控设备e用于对本实施例的装置进行远程遥控。

支架控制器的结构示意图及其使用示意如图2所示，UART0用于程序棒在线下载程序，UART1用于无线通信，完成无线设备对主控制系统的通信功能。UART2用于控制面板的通信，完成人机交互通信功能。UART3使用IRDA(infrared data association，红外线数据标准协会)模式，用于红外传感器采集采煤机的位置数据。CAN0、CAN1接口采用单线CAN协议通信方式，广播通信。ADC使用5路A/D完成数据采集功能，其中3路用于压力传感器的数据采集，2路用于行程传感器的数据采集。I2C用于控制驱动电磁先导阀的通信功能。

支架控制器在实现CAN通信时的使用示意如图3所示，CAN收发器根据需求来选择采用单线或双线通信方式，选择单线通信方式时利用通信地线做通信回路。单线或双线CAN通信方式的选择问题通过在支架控制器上配置电子开关电路来解决，可使用可控电子开关实现单线或双线CAN通信线路的自动切换。通过软件设置就可以实现单线或双线CAN通信方式的互换。这样保证CAN总线技术在支架控制器中的应用。

默认情况下，均使用双线CAN通讯方式，对于某些特殊情况，或者双线CAN通讯中某一路CAN通讯出现故障时，可将系统通讯方式切换为单线CAN通讯方式。

CAN1收发器的CAN1H和电子开关的D口分别与支架控制器的两个输出通信端1、2连接，形成两路CAN通讯通道。CAN1收发器的CAN1L和CAN2收发器的CAN2H分别与电子开关中的S1、S2连接。电子开关的IN与CPU连接。CAN1、CAN2收发器分别与CPU的CAN接口连接。这两路通信具有自适应性和可设置性，可以选择单路双线或双路单线的CAN通信方式实现。通过软件设置就可以实现两种通信以及单路双线或双路单线CAN通信方式的互换。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述装置包括：CAN总线，以及连接于所述CAN总线上的支架控制器，所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。

2.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，还包括程序棒，所述程序棒用于通过所述支架控制器上的串口下载程序。

3.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述支架控制器无线通信模块，所述无线通信模块用于更新所述通信装置的升级程序。

4.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述支架控制器上的串口为即插即用型，保证系统的冗余性和可靠性。

5.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述支架控制器上配置有电子开关电路，所述电子开关电路用于当所述支架控制器进行CAN通信时，对CAN通信线路进行单线或双线的自动切换。

6.根据权利要求1～5之任一项所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述CAN总线为双路容错CAN总线。

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