CN111115157A - 煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，利用CAN总线连接的监控主机和急停闭锁开关协同实施，急停闭锁开关内设有电源控制开关，方法步骤包括①上电时急停闭锁开关依据设定的工作模式选择规则自动选择工作模式，②急停闭锁开关根据其上电后选定的工作模式相应控制其电源控制开关的通断，③急停闭锁开关向监控主机发送工作模式报文，④急停闭锁开关响应监控主机的控制命令，⑤监控主机判断是否需要排序，⑥监控主机对1号至n号紧急闭锁开关逐一进行位置设定等步骤。本发明现场施工调试方便，急停闭锁开关互换性及工作实时性好，成本低，采用CAN总线通信可靠性高、抗干扰能力强，能有效解决现有技术存在的相应问题。

Description

煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法

技术领域

本发明涉及煤矿胶带运输机自动控制领域，具体涉及一种煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法。

背景技术

当前，为保障煤矿胶带运输机运行安全，煤矿胶带运输机沿线需要具备拉线急停功能，故沿线需安装一定数量的急停闭锁开关，急停闭锁开关一般每隔几十至100米安装一台。由于胶带运输机一般长达数公里，所以在多数情况下沿线需安装几十个急停闭锁开关。在实际应用中，为能方便地获取急停触发的具体位置以提高检修效率，沿线的急停闭锁开关需要在监控主机中具有用于自动识别的位置信息（如地址或位置编号），以使在急停触发时监控主机能及时准确地识别出触发急停的急停闭锁开关所在位置。

传统的急停闭锁开关位置设置方法有两种：一种是采用紧急闭锁开关电路板载的拨码开关设定，另一种是由监控主机通过查询信号线轮询每个急停闭锁开关来设置识别。采用拨码开关设定的方法有如下缺点：其一，现场调试不便，需要打开闭锁开关外壳手动设置，不利于保持闭锁开关外壳防护性能；其二，当闭锁开关更换位置后需重新开盖设定，设备互换性差。采用监控主机轮询的方法有如下缺点：其一，需要单独设置1根查询信号线，增加了电缆芯数，由于运输机沿线较长，达数公里，增加了线缆成本；其二，监控主机一直处于轮询闭锁状态，当沿线急停闭锁开关数量较多时，查询周期长，系统正常工作时实时性较差；其三，查询信号为编码脉冲信号，易受干扰，通信距离长时传输可靠性较差。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种新的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法。

本发明的技术方案是：本发明的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，利用煤矿胶带运输机控制系统中通过通信电缆连接的监控主机和急停闭锁开关协同实施，急停闭锁开关设有1号急停闭锁开关至n号急停闭锁开关共n台，n为不小于3的自然数，上述通信电缆连接的信号有电源和CAN总线信号；每台急停闭锁开关内设有一电源控制开关K，电源控制开关K可控制该台急停闭锁开关的后级急停闭锁开关的电源通断；

各急停闭锁开关依以下实施方法实施：

①上电时各号急停闭锁开关依据设定的工作模式选择规则自动选择工作模式：

急停闭锁开关设有正常工作模式、预排序模式和排序模式共3种工作模式，其中：

正常工作模式：急停闭锁开关已完成位置设置，可正常发送带位置序号的报文；

预排序工作模式：急停闭锁开关向监控主机周期上传带位置序号的报文，请求监控主机确认；

排序模式：急停闭锁开关未完成位置设置，急停闭锁开关周期上传请求监控主机分配位置序号的报文，等待监控主机分配位置序号命令，急停闭锁开关的电源控制开关K断开；

②各急停闭锁开关根据其上电后选定的工作模式相应控制其电源控制开关K的通断：

若某一急停闭锁开关上电后工作模式为正常模式或预排序模式，则该急停闭锁开关控制其电源控制开关K闭合；若某一急停闭锁开关上电后工作模式为排序模式，则该急停闭锁开关控制其电源控制开关K断开；

③急停闭锁开关向监控主机发送工作模式报文：

急停闭锁开关向监控主机发送工作模式报文，工作模式报文包括位置号、设备唯一码以及工作模式信息，等待监控主机发送的位置设置报文；

④急停闭锁开关响应监控主机的控制命令：

若步骤③发送的工作模式为排序模式，则急停闭锁开关等待接收监控主机编定发送的含有位置号的报文，急停闭锁开关收到此报文后，将位置号保存在其具有的掉电保存存储器中，将工作模式转为正常模式，并将电源控制开关K闭合，完成位置设置；

若步骤③发送的工作模式为预排序模式，则急停闭锁开关等待接收监控主机发送的位置确定命令或者工作模式变为排序模式的命令，若急停闭锁开关收到的是位置确定命令，则急停闭锁开关将位置号保存在其掉电保存存储器中，并将工作模式转为正常模式，完成位置设置；若急停闭锁开关收到的是变为排序模式的命令，则急停闭锁开关将工作模式变为排序模式并且将电源控制开关K断开；

监控主机实时监测各号急停闭锁开关所发的工作模式报文，并按以下步骤做相应处理：

⑤判断是否需要排序：若监控主机接收到某一急停闭锁开关发送的预排序模式报文，监控主机比较该急停闭锁开关发送的位置号和设备唯一码与监控主机内保存的信息是否一致，若一致，则向该急停闭锁开关发送命令，将该急停闭锁开关的工作模式由预排序模式转为正常模式；若不一致，则进入步骤⑥；

⑥发送急停闭锁开关位置信息：监控主机发送命令将所有急停闭锁开关的控制模式变为排序模式，并发送命令将所有急停闭锁开关的电源控制开关K断开，此时只剩1号急停闭锁开关有电，监控主机发送命令将1号急停闭锁开关的位置设置为1，同时记录1号急停闭锁开关的唯一码和位置号；1号急停闭锁开关完成位置设置后工作模式转为正常模式，1号急停闭锁开关的电源控制开关K闭合，使得2号急停闭锁开关得电，进入步骤⑦；

⑦2号急停闭锁开关有电，监控主机发送命令将2号急停闭锁开关的位置设置为2，同时记录2号急停闭锁开关的唯一码和位置号；2号急停闭锁开关完成位置设置后工作模式转为正常模式，2号急停闭锁开关的电源控制开关K闭合，使得3号急停闭锁开关得电，依此方法，直至n号急停闭锁开关位置设置完成；

⑧判断各号急停闭锁开关的位置设置是否结束：

监控主机实时监控接收急停闭锁开关发送工作模式报文的时间并与内置的阈值相比较，若监控主机等待接收急停闭锁开关发送工作模式报文的时间大于阈值，则监控主机判定各号急停闭锁开关的位置设置结束。

进一步的方案是：上述步骤①中急停闭锁开关内设定的上电后工作模式选择规则为：

急停闭锁开关根据上次断电时所处的工作模式选择本次上电后的工作模式，若上次断电时为排序模式，则进入排序模式；若上次断电时为预排序模式或正常工作模式，则进入预排序模式。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，在紧急闭锁开关上电时无需人工干预即可自动实施，现场施工、调试方便。（2）本发明的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，其对各紧急闭锁开关进行位置设置由控制闭锁供电电源和CAN总线通信完成，无需辅助电缆，实现方便，成本低，且采用CAN总线通信可靠性高。（3）本发明的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，各紧急闭锁开关在监控主机对其设定位置后即自动进入正常工作模式，系统工作实时性好，紧急闭锁开关即插即用，更换方便，互换性好。（4）本发明的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，能有效解决现有技术中拨码方式现场调试不便、互换性差以及监控主机轮询方式线缆成本高、实时性差、易受干扰的问题。

附图说明

图1为本发明的方法所采用的硬件系统的结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

监控主机1；急停闭锁开关2，1号急停闭锁开关21，2号急停闭锁开关22，n号急停闭锁开关2n；通信电缆3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

参见图1，本实施例的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，利用煤矿胶带运输机控制系统中通过通信电缆3连接的监控主机1和急停闭锁开关2协同实施，急停闭锁开关2设有1号急停闭锁开关21至n号急停闭锁开关2n共n台，n为不小于3的自然数；通信电缆3连接的信号有电源（电源+、电源-）、CAN总线（CAN_H、CAN_L）；每台急停闭锁开关2内设有一电源控制开关K，电源控制开关K可控制该台急停闭锁开关2的后级急停闭锁开关2的电源通断。

本实施例的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，由监控主机1和各急停闭锁开关2按以下方法步骤协同实施：

各急停闭锁开关2依以下实施方法实施：

①上电时各号急停闭锁开关2依据设定的工作模式选择规则自动选择工作模式：

急停闭锁开关2设有正常工作模式、预排序模式和排序模式共3种工作模式，其中：

正常工作模式：急停闭锁开关2已完成位置设置，可正常发送带位置序号的报文；

预排序工作模式：急停闭锁开关2向监控主机1周期上传带位置序号的报文，请求监控主机1确认；

排序模式：急停闭锁开关2未完成位置设置，急停闭锁开关2周期上传请求监控主机1分配位置序号的报文，等待监控主机1分配位置序号命令，急停闭锁开关2的电源控制开关K断开。

急停闭锁开关2内设定的上电后工作模式选择规则为：

急停闭锁开关2根据上次断电时所处的工作模式选择本次上电后的工作模式，若上次断电时为排序模式，则进入排序模式；若上次断电时为预排序模式或正常工作模式，则进入预排序模式。

②各急停闭锁开关2根据其上电后选定的工作模式相应控制其电源控制开关K的通断：

若某一急停闭锁开关2上电后工作模式为正常模式或预排序模式，则该急停闭锁开关2控制其电源控制开关K闭合；若某一急停闭锁开关2上电后工作模式为排序模式，则该急停闭锁开关2控制其电源控制开关K断开。

③急停闭锁开关2向监控主机1发送工作模式报文：

急停闭锁开关2向监控主机1发送工作模式报文，工作模式报文包括位置号、设备唯一码以及工作模式信息，等待监控主机1发送的位置设置报文。

④急停闭锁开关2响应监控主机1的控制命令：

若步骤③发送的工作模式为排序模式，则急停闭锁开关2等待接收监控主机1编定发送的含有位置号的报文，急停闭锁开关2收到此报文后，将位置号保存在其具有的掉电保存存储器中，将工作模式转为正常模式，并将电源控制开关K闭合，完成位置设置；

若步骤③发送的工作模式为预排序模式，则急停闭锁开关2等待接收监控主机1发送的位置确定命令或者工作模式变为排序模式的命令，若急停闭锁开关2收到的是位置确定命令，则急停闭锁开关2将位置号保存在其掉电保存存储器中，并将工作模式转为正常模式，完成位置设置；若急停闭锁开关2收到的是变为排序模式的命令，则急停闭锁开关2将工作模式变为排序模式并且将电源控制开关K断开。

监控主机1实时监测各号急停闭锁开关2所发的工作模式报文，并按以下步骤做相应处理：

⑤判断是否需要排序：若监控主机1接收到某一急停闭锁开关2发送的预排序模式报文，监控主机1比较该急停闭锁开关2发送的位置号和设备唯一码与监控主机1内保存的信息是否一致，若一致，则向该急停闭锁开关2发送命令，将该急停闭锁开关2的工作模式由预排序模式转为正常模式；若不一致，则进入步骤⑥。

⑥发送急停闭锁开关位置信息：监控主机1发送命令将所有急停闭锁开关2的控制模式变为排序模式，并发送命令将所有急停闭锁开关2的电源控制开关K断开，此时只剩1号急停闭锁开关21有电，监控主机1发送命令将1号急停闭锁开关21的位置设置为1，同时记录1号急停闭锁开关21的唯一码和位置号；1号急停闭锁开关21完成位置设置后工作模式转为正常模式，1号急停闭锁开关21的电源控制开关K闭合，使得2号急停闭锁开关22得电，进入步骤⑦；

⑦2号急停闭锁开关22有电，监控主机1发送命令将2号急停闭锁开关22的位置设置为2，同时记录2号急停闭锁开关22的唯一码和位置号；2号急停闭锁开关22完成位置设置后工作模式转为正常模式，2号急停闭锁开关22的电源控制开关K闭合，使得3号急停闭锁开关得电，依此方法，直至n号急停闭锁开关2n位置设置完成；

⑧判断各号急停闭锁开关2的位置设置是否结束：

监控主机1实时监控接收急停闭锁开关2发送工作模式报文的时间并与内置的阈值相比较，若监控主机1等待接收急停闭锁开关2发送工作模式报文的时间大于阈值，则监控主机1判定各号急停闭锁开关2的位置设置结束。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (2)

1.一种煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，利用煤矿胶带运输机控制系统中通过通信电缆连接的监控主机和急停闭锁开关协同实施，急停闭锁开关设有1号急停闭锁开关至n号急停闭锁开关共n台，n为不小于3的自然数，其特征在于：所述通信电缆连接的信号有电源和CAN总线信号；每台急停闭锁开关内设有一电源控制开关K，电源控制开关K可控制该台急停闭锁开关的后级急停闭锁开关的电源通断；

各急停闭锁开关依以下方法实施：

①上电时各号急停闭锁开关依据设定的工作模式选择规则自动选择工作模式：

急停闭锁开关设有正常工作模式、预排序模式和排序模式共3种工作模式，其中：

正常工作模式：急停闭锁开关已完成位置设置，可正常发送带位置序号的报文；

预排序工作模式：急停闭锁开关向监控主机周期上传带位置序号的报文，请求监控主机确认；

排序模式：急停闭锁开关未完成位置设置，急停闭锁开关周期上传请求监控主机分配位置序号的报文，等待监控主机分配位置序号命令，急停闭锁开关的电源控制开关K断开；

②各急停闭锁开关根据其上电后选定的工作模式相应控制其电源控制开关K的通断：

若某一急停闭锁开关上电后工作模式为正常模式或预排序模式，则该急停闭锁开关控制其电源控制开关K闭合；若某一急停闭锁开关上电后工作模式为排序模式，则该急停闭锁开关控制其电源控制开关K断开；

③急停闭锁开关向监控主机发送工作模式报文：

急停闭锁开关向监控主机发送工作模式报文，工作模式报文包括位置号、设备唯一码以及工作模式信息，等待监控主机发送的位置设置报文；

④急停闭锁开关响应监控主机的控制命令：

若步骤③发送的工作模式为排序模式，则急停闭锁开关等待接收监控主机编定发送的含有位置号的报文，急停闭锁开关收到此报文后，将位置号保存在其具有的掉电保存存储器中，将工作模式转为正常模式，并将电源控制开关K闭合，完成位置设置；

若步骤③发送的工作模式为预排序模式，则急停闭锁开关等待接收监控主机发送的位置确定命令或者工作模式变为排序模式的命令，若急停闭锁开关收到的是位置确定命令，则急停闭锁开关将位置号保存在其掉电保存存储器中，并将工作模式转为正常模式，完成位置设置；若急停闭锁开关收到的是变为排序模式的命令，则急停闭锁开关将工作模式变为排序模式并且将电源控制开关K断开；

监控主机实时监测各号急停闭锁开关所发的工作模式报文，并按以下步骤做相应处理：

⑤判断是否需要排序：若监控主机接收到某一急停闭锁开关发送的预排序模式报文，监控主机比较该急停闭锁开关发送的位置号和设备唯一码与监控主机内保存的信息是否一致，若一致，则向该急停闭锁开关发送命令，将该急停闭锁开关的工作模式由预排序模式转为正常模式；若不一致，则进入步骤⑥；

⑥发送急停闭锁开关位置信息：监控主机发送命令将所有急停闭锁开关的控制模式变为排序模式，并发送命令将所有急停闭锁开关的电源控制开关K断开，此时只剩1号急停闭锁开关有电，监控主机发送命令将1号急停闭锁开关的位置设置为1，同时记录1号急停闭锁开关的唯一码和位置号；1号急停闭锁开关完成位置设置后工作模式转为正常模式，1号急停闭锁开关的电源控制开关K闭合，使得2号急停闭锁开关得电，进入步骤⑦；

⑦2号急停闭锁开关有电，监控主机发送命令将2号急停闭锁开关的位置设置为2，同时记录2号急停闭锁开关的唯一码和位置号；2号急停闭锁开关完成位置设置后工作模式转为正常模式，2号急停闭锁开关的电源控制开关K闭合，使得3号急停闭锁开关得电，依此方法，直至n号急停闭锁开关位置设置完成；

⑧判断各号急停闭锁开关的位置设置是否结束：

监控主机实时监控接收急停闭锁开关发送工作模式报文的时间并与内置的阈值相比较，若监控主机等待接收急停闭锁开关发送工作模式报文的时间大于阈值，则监控主机判定各号急停闭锁开关的位置设置结束。

2.根据权利要求1所述的煤矿胶带运输机急停闭锁开关位置自动设置方法，其特征在于：所述步骤①中急停闭锁开关内设定的上电后工作模式选择规则为：

急停闭锁开关根据上次断电时所处的工作模式选择本次上电后的工作模式，若上次断电时为排序模式，则进入排序模式；若上次断电时为预排序模式或正常工作模式，则进入预排序模式。

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