CN111240303B - 一种基于can通讯的采煤机控制系统测试平台装置和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置，计算机将预设的测试参数转换为CAN报文，并通过以太网将CAN报文发送至两个CANE‑2E‑U转换器中，同时两个CANE‑2E‑U转换器均将接收到的CAN报文发送至采煤机控制器中，且采煤机控制器通过一个CANE‑2E‑U转换器将接收到的CAN报文传输至井下交换机中，井下采煤机根据井下交换机接收的CAN报文进行运行，并输出井下采煤机自身运行的CAN报文，井下采煤机自身运行的CAN报文将在采煤机的显示器中进行显示，井下采煤机由开关电源进行供电。本发明能够将井下所有情景的工况均模拟出来，从而无需下井就可以调试采煤机控制器的控制程序，进而降低了井下调试人员的作业强度，改善了调试人员的工作环境。

Description

一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置和使用 方法
技术领域
本发明涉及井下采煤机技术领域，尤其涉及一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置和使用方法。
背景技术
煤炭资源开采的效率关系到经济增长的速度，关系到人民的生活水平。采煤机是综采工作面“三机”配套设备中的主要设备之一。煤矿开采中采煤机的稳定性和可靠性直接影响煤炭开采的产量，由于井下采煤机电气控制系统故障难处理，从而会直接影响开机率，进而导致生产效率降低，甚至可能会使采煤机失控造成人身伤亡和设备的严重损坏。为避免此类事件的发生，应使采煤机在入井工作前就做好测试，使系统软件能够限制或隔离故障对其影响，从而保证系统的正常操作运行。因此，一种能让采煤机下井之前就能测试其稳定性和可靠性的测试平台对现代化矿井提高煤炭产量具有重要意义。
采煤机控制系统测试平台可以模拟井下采煤机的工作条件，通过调整采煤机各关键部件参数，能够为控制系统提供真实的传感器的数据。采煤机控制系统测试平台使得在测试平台上经过长时间测试的电气控制系统的稳定性更好，使其在井下的故障率更低，维护成本更少。
发明内容
发明目的：针对以往在对采煤机控制器控制程序进行调试的过程中，需要到井下进行真实工况检测测试的问题，本发明提出一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置和使用方法。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置，述装置包括有计算机、采煤机控制器和开关电源，所述计算机将预设的测试参数转换为CAN报文，并通过以太网将CAN报文发送至两个CANE-2E-U转换器中，同时两个所述CANE-2E-U转换器均将接收到的CAN报文发送至采煤机控制器中，且所述采煤机控制器通过一个CANE-2E-U转换器将接收到的CAN报文传输至井下交换机中，井下采煤机根据所述井下交换机接收的CAN报文进行运行，并输出所述井下采煤机自身运行的CAN报文，所述井下采煤机自身运行的CAN报文将在采煤机的显示器中进行显示，所述井下采煤机由开关电源进行供电。
进一步地讲，所述装置还包括有USBCAN-2E-U转换器，所述USBCAN-2E-U转换器根据采煤机的显示器中显示的运行结果，对所述计算机发送的CAN报文进行检测。
进一步地讲，所述预设的测试参数为根据井下采煤机需要测试的工况，所述井下采煤机中各个传感器需要测试的参数。
进一步地讲，所述开关电源可以将220V交流电转换为24V直流电，并通过所述24V直流电为井下采煤机进行供电。
一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，所述使用方法具体包括如下步骤：
S1：所述计算机将预设的测试参数转换为CAN报文，并将所述CAN报文通过两个CANE-2E-U转换器发送采煤机控制器中，所述采煤机控制器通过发送的CAN报文控制需要测试的传感器进行运行；
S2：通过所述计算机打开遥控器操作平台，同时通过开关按钮打开所述采煤机控制器；
S3：根据所述采煤机控制器的选向按钮，选择所述井下采煤机中需要测试的传感器界面，获取所述需要测试的传感器的参数；
S4：通过所述采煤机的显示器中实际显示的传感器参数，判断所述实际显示的传感器参数和预设的测试参数是否相同，当所述显示的传感器参数和预设的测试参数一致，则所述采煤机控制器运行正常，反之，则对所述采煤机控制器的运行进行修改，直至所述实际显示的传感器参数和预设的测试参数一致。
进一步地讲，在所述步骤S1中，所述计算机将预设的测试参数转换为CAN报文，具体如下：
S1.1：根据各个所述传感器对应的预设测试参数，将所有所述预设的测试参数按照顺序放置在EXCEL表格中；
S1.2：通过所述计算机读取EXCEL表格中所有预设的测试参数，并判断每个所述预设的测试参数是否为模拟量，当所述预设的测试参数为模拟量时，则通过模拟量算法对所述预设的测试参数进行处理，当所述预设的测试参数不为模拟量时，则通过开关量算法对所述预设的测试参数进行处理；
S1.3：对所述处理后的预设测试参数进行PDO处理，得到8个字节的数据区；
S1.4：将所述8个字节的数据区转换为13个字节的CAN帧。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
本发明能够将井下所有情景的工况均模拟出来，从而无需下井就可以调试采煤机控制器的控制程序，进而降低了井下调试人员的作业强度，改善了调试人员的工作环境，同时本发明结构简单、易于操作，有利于长期使用。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明预设的测试参数转换为CAN报文的流程示意图；
图中标号对应部件名称：
1、采煤机的显示器；2、CANE-2E-U转换器；3、计算机；4、采煤机控制器；5、开关电源；6、USBCAN-2E-U转换器；7、以太网。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
实施例1
参考图1，本实施例提供了一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置，该装置包括有采煤机的显示器1、CANE-2E-U转换器2、计算机3、采煤机控制器4、开关电源5、USBCAN-2E-U转换器6和以太网7。在本装置中，CANE-2E-U转换器2的数目为两个，这是因为采煤机控制器4接收的传感器数量众多，而不同的传感器则可以用来检测井下采煤机的不同运行参数，为了增加加收效率，在本实施例中，使用了3路CAN报文，又由于CANE-2E-U转换器2有两路接口，从而CANE-2E-U转换器2的数目为两个，有效地增加了CAN报文的传输效率。具体地讲，根据井下采煤机需要测试的工况，对井下采煤机中各个传感器需要测试的参数进行选择，并将选择的需要测试的参数作为预设的测试参数。同时将预设的测试参数输入至计算机3中，并在计算机3中通过CAN协议将预设的测试参数转换为井下采煤机能够读取的CAN报文形式，即在计算机3中将预设的测试参数转换为CAN报文，并通过以太网7将转换得到的CAN报文发送至两个CANE-2E-U转换器2中，这是为了将以太网7转换为CAN，以便于CAN报文的传输。
在两个CANE-2E-U转换器2均接收了CAN报文后，两个CANE-2E-U转换器2均会将接收到的CAN报文发送至采煤机控制器(4)中，同时采煤机控制器(4)会通过其中一个CANE-2E-U转换器2，将CAN报文传输至井下交换机中，井下采煤机则会根据井下交换机接收到的CAN报文进行运行，并输出井下采煤机自身运行的CAN报文，并将井下采煤机自身运行的CAN报文通过采煤机的显示器1进行显示。值得注意的是，井下采煤机需要24V直流电进行供电，从而此处的开关电源5可以将220V交流电转换为24V直流电，进而为井下采煤机进行供电。
在本实施例中，USBCAN-2E-U转换器6是用来测试计算机3是否能够根据预设的测试参数正常发出CAN报文，或是井下采煤机中各传感器的连接是否有误，其中USBCAN-2E-U转换器6通过CANTest软件可以检测出计算机3是否能够根据预设的测试参数正常发出CAN报文，如果正常发出的话，则在CANTest软件界面上会显示出根据预设的测试参数转换成的CAN报文。
本实施例还提供了一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，具体包括如下步骤：
步骤S1：参考图2，计算机3将预设的测试参数转换为CAN报文，并通过两个CANE-2E-U转换器2，将转化得到的CAN报文发送采煤机控制器4中，同时采煤机控制器4会根据发送的CAN报文控制需要测试的传感器进行运行。其中计算机3将预设的测试参数转换为CAN报文，具体如下：
步骤S1.1：预设测试参数是根据需要测试的传感器进行设置的，从而在EXCEL表格中，将每个预设测试参数设置在相应的需要测试的传感器的对应位置处。
步骤S1.2：通过计算机3读取EXCEL表格中所有预设的测试参数，并对每个预设的测试参数进行判断，判断其是否为模拟量，当预设的测试参数为模拟量时，则通过模拟量算法对该预设的测试参数进行处理，当预设的测试参数不为模拟量时，则通过开关量算法对该预设的测试参数进行处理。
步骤S1.3：对步骤S1.2中处理后的预设测试参数进行PDO处理，得到8个字节的数据区。
步骤S1.4：将步骤S1.3中得到的8个字节的数据区转换为13个字节的CAN帧。
步骤S2：通过计算机3打开遥控器操作平台，通过遥控器操作平台上下左右移动按钮，可以选择采煤机控制器4的选项，即选择需要测试的传感器所在的界面。
同时通过开关按钮打开采煤机控制器4，只有先打开了开关按钮，才能够通过遥控器操作平台控制采煤机控制器4的界面。
步骤S3：根据采煤机控制器4的的选向按钮，选择井下采煤机中需要测试的传感器界面，获取需要测试的传感器的参数。即通过上、下、左、右按钮控制采煤机控制器4的指针，以选择需要测试的传感器所在的界面，通过该界面获取需要测试的传感器的参数。
步骤S4：通过步骤S3中采煤机的显示器1中实际显示的传感器参数、步骤S1.1中根据需要测试的传感器进行设置的预设测试参数，判断两者是否相同，若相同，则表示采煤机控制器4运行正常，可以进行使用。
反之，则需要对采煤机控制器4的运行进行修改，直至实际显示的传感器参数和预设的测试参数一致。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构和方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，所述装置包括有计算机（3）、采煤机控制器（4）和开关电源（5），所述计算机（3）将预设的测试参数转换为CAN报文，并通过以太网（7）将CAN报文发送至两个CANE-2E-U转换器（2）中，同时两个所述CANE-2E-U转换器（2）均将接收到的CAN报文发送至采煤机控制器（4）中，且所述采煤机控制器（4）通过一个CANE-2E-U转换器（2）将接收到的CAN报文传输至井下交换机中，井下采煤机根据所述井下交换机接收的CAN报文进行运行，并输出所述井下采煤机自身运行的CAN报文，所述井下采煤机自身运行的CAN报文将在采煤机的显示器（1）中进行显示，所述井下采煤机由开关电源（5）进行供电，其特征在于，所述使用方法具体包括如下步骤：
S1：所述计算机（3）将预设的测试参数转换为CAN报文，并将所述CAN报文通过两个CANE-2E-U转换器（2）发送至采煤机控制器（4）中，所述采煤机控制器（4）通过发送的CAN报文控制需要测试的传感器进行运行；
S2：通过所述计算机（3）打开遥控器操作平台，同时通过开关按钮打开所述采煤机控制器（4）；
S3：根据所述采煤机控制器（4）的选向按钮，选择所述井下采煤机中需要测试的传感器界面，获取所述需要测试的传感器的参数；
S4：通过所述采煤机的显示器（1）中实际显示的传感器参数，判断所述实际显示的传感器参数和预设的测试参数是否相同，当所述显示的传感器参数和预设的测试参数一致，则所述采煤机控制器（4）运行正常，反之，则对所述采煤机控制器（4）的运行进行修改，直至所述实际显示的传感器参数和预设的测试参数一致。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述计算机（3）将预设的测试参数转换为CAN报文，具体如下：
S1.1：根据各个所述传感器对应的预设测试参数，将所有所述预设的测试参数按照顺序放置在EXCEL表格中；
S1.2：通过所述计算机（3）读取EXCEL表格中所有预设的测试参数，并判断每个所述预设的测试参数是否为模拟量，当所述预设的测试参数为模拟量时，则通过模拟量算法对所述预设的测试参数进行处理，当所述预设的测试参数不为模拟量时，则通过开关量算法对所述预设的测试参数进行处理；
S1.3：对所述处理后的预设测试参数进行
Figure DEST_PATH_IMAGE002
处理，得到8个字节的数据区；
S1.4：将所述8个字节的数据区转换为13个字节的CAN帧。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，其特征在于，所述装置还包括有USBCAN-2E-U转换器（6），所述USBCAN-2E-U转换器（6）根据采煤机的显示器（1）中显示的运行结果，对所述计算机（3）发送的CAN报文进行检测。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，其特征在于，所述预设的测试参数为根据井下采煤机需要测试的工况，所述井下采煤机中各个传感器需要测试的参数。
5.根据权利要求4所述的一种基于CAN通讯的采煤机控制系统测试平台装置的使用方法，其特征在于，所述开关电源（5）将220V交流电转换为24V直流电，并通过所述24V直流电为井下采煤机进行供电。
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