CN102081379B - 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 (1)

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；

所述装置还包括程序棒，所述程序棒用于通过所述支架控制器上的串口下载程序；

所述支架控制器包括无线通信模块，所述无线通信模块用于实现支架控制器之间、支架控制器与无线遥控设备之间的通信，以及用于更新所述通信装置的升级程序；

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；

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；

所述CAN总线为双路容错CAN总线；

所述支架控制器上设置有与所述程序棒相匹配的程序棒接口，与所述无线通信模块相匹配的无线网路接口，以及红外接收器接口；所述程序棒接口、所述无线网路接口和所述红外接收器接口具有自动识别和自动切换功能。

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