CN202306209U - 液压支架控制器的软件升级系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液压支架控制器的软件升级系统，包括连接于CAN现场总线上的总线收发器，该总线收发器从CAN现场总线上读取数据；以及U盘升级器，用于连接存有升级程序的U盘；以及单片机，接收来自于总线收发器或者U盘升级接口电路的输出信号，将对应该单片机的控制器的软件进行升级。本实用新型使井下工作面液压支架控制器软件升级简单化、方便化，使工作面所有支架控制器软件版本统一，并且进行软件升级时不改变控制器的原有参数的值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于矿井下工作面液压支架的电液控制领域，具体涉及一种液压支架控制器的软件升级系统。
背景技术
煤炭工业是我国重要的基础产业，我国煤炭资源丰富，在未来相当长的时期内，以煤为主的能源供应格局不会改变。我国煤炭工业“十五”和“十一五”时期的重要发展目标是煤炭产业结构调整，实施大集团战略，淘汰落后生产线，提高煤矿生产技术装备水平和采煤机械化程度。
按照这一目标要求，各煤矿企业集团必须积极推进采煤工艺改革和技术改造，做到壁式正规化开采。加快提升煤炭生产和设备制造技术水平，采用高新技术和先进适用技术，加快高产高效矿井建设。提高煤矿装备现代化、系统自动化、管理信息化水平，淘汰落后的技术装备与工艺，推动煤炭工业科技进步和生产发展。提高煤炭重大技术装备研发和制造能力，促进重大装备制造国产化，尽快达到世界先进水平。
按照这一目标要求，各煤炭装备制造企业必须建设高产、高效、安全的现代化矿井技术，建成一批以国产化设备为主的采、掘、运、提机电一体化的高效、安全、集约化、现代化生产矿井。同时不断攻克自动化采煤工作面关键技术，重点研究液压支架的程序控制功能，使液压支架能够与采煤机、刮板运输机等相关设备协调动作。
液压支架控制装置是实现矿井综采工作面生产自动化的关键设备，利用液压支架控制装置可实现综采工作面生产设备的自动控制，提高工作面生产效率，改善工作面生产条件，达到安全生产的目的。随着我国煤炭工业结构升级步伐的加快，国家关于煤炭工业的宏观调控及重大设备国产化政策的进一步推进，以前国内大量生产的液压支架不带控制装置或控制功能较弱，实现不了综合机械化自动化采煤，“十一五”期间国内重点研制高端液压支架，其核心是控制装置。工作面液压支架控制器软件升级是电液控制系统的关键技术，是实现综合机械化自动采煤不可缺少的组成部分。
在一个工作面有数百台液压支架，每台支架上均安装有一台控制器，煤矿井下工况恶劣，控制器经常受到煤尘和水份的侵蚀出现故障，而煤矿对故障设备一般采用集中维修，然后用任意一台维修好的控制器到现场代替已出现故障的控制器，但维修后的控制器软件版本极有可能不一致，在这种情况下，就必须对新替换的控制器进行软件更换或软件升级，使其与工作面所有其它控制器软件版本一致。另外每个矿井、每个工作面工况不一样，其采煤工艺有差别，因此控制器软件版本就不一致，如果这些控制器混用，也就存在着控制器软件版本统一或软件升级的可能性。随着电子技术、软件和通信技术的发展，煤矿采煤工艺的改变，电液控制系统软件会不断升级、更新，以满足日益先进的综合机械化自动采煤的需要，这也需要控制系统具有先进的软件升级功能和快速的、简便的升级接口。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种液压支架控制器的软件升级系统，本实用新型使井下工作面液压支架控制器软件升级简单化、方便化，使工作面所有支架控制器软件版本统一，并且进行软件升级时不改变控制器的原有参数的值。实现上述目的的技术方案如下：
液压支架控制器的软件升级系统，包括：连接于CAN现场总线上的总线收发器，该总线收发器从CAN现场总线上读取数据；以及
U盘升级器，连接存有升级程序的U盘；以及
单片机，接收来自于总线收发器或者U盘升级接口电路的输出信号，将对应该单片机的控制器的软件进行升级。
采用了上述方案，控制器具有先进的U盘升级功能，采用USB1.1或USB2.0以下的非加密优盘和U盘升级器，插入控制器的软件升级口，就可对单台控制器进行程序加载或软件升级，采用U盘进行软件升级时不改变控制器的原有参数的值，且支持优盘热插拔和即插即用功能。控制器具有通过CAN现场总线和工作面任意有程序控制器对工作面所有空机(未装程序)或所有控制器进行软件升级的功能，使工作面所有支架控制器软件版本统一或软件升级，采用总线进行软件升级时也不改变控制器的原有参数的值。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步说明。
附图说明
图1表示本实用新型单架控制器软件升级原理框图；
图2表示本实用新型全工作面液压支架电液控制系统软件升级原理框图；
图3表示本实用新型全工作面液压支架电液控制系统软件升级流程图；
具体实施方式
参照1，本实用新型的液压支架控制器的软件升级系统，在工作面上有数百台控制器，每台控制器上的软件升级系统均包括以下部分：总线收发器1、U盘升级器2、单片机3、总线中继器4、光电耦合器5、主电源模块6、隔离电源模块7。下面对各部分进行详细说明：
总线收发器1连接于CAN现场总线上，该总线收发器从CAN现场总线上读取数据。图2表示本实用新型全工作面液压支架电液控制系统软件升级原理框图，全工作面液压支架电液控制系统由数百台液压支架组成，每台支架上安装有一台控制器，各控制器采用CAN现场总线连接在一起，利用各支架控制器内部的单片机、软件升级接口电路和CAN现场总线实现工作面所有空机或全部控制器的软件升级。总线收发器1作为总线控制的接口芯片，可以增加通信距离，增强系统的瞬间抗干扰能力，提高系统总线的传输能力。
U盘升级器2，连接存有升级程序的U盘。控制器通过异步串口与U盘升级器2进行通信接口，通过U盘升级器2从U盘读取数据，U盘升级器2中的USB接口电路用于单片机读写U盘，它提供了数据块的读写接口，从而将USB存储设备简化为一种外部数据存储器，单片机可以自由读写USB存储设备中的数据，也可以自由定义其数据结构。通过U盘升级器2连接U盘后，可以以非总线升级方式对单台控制器单独进行软件升级，采用这种方式，主要是通过异步串行串口，单片机通过U盘升级器从U盘中读取数据，对单台控制器进行软件升级，U盘升级时控制器支持热插拔和即插即用功能。
单片机3，接收来自于总线收发器或者U盘升级接口电路的输出信号，将对应该单片机的控制器的软件进行升级。对控制器进行软件升级时，可以采用空机升级、工作面升级以及单机升级三种方式。其中空机升级和工作面升级为总线升级方式，当需要升级时，通过控制器之间的操作，用标机将升级数据传输到CAN现场总线上，通过各个控制器中的单片机对升级数据读取，对工作面所有空机或所有控制器进行软件升级。
总线中继器4安装在CAN现场总线上，该总线中继器用于提高CAN现场总线的传输能力。
光电耦合器5连接在总线收发器1和单片机3之间。针对现场总线在煤矿这一特殊环境下容易受到外界干扰的弱点，系统采用光电耦合器进行信号隔离，使系统具有较强的抗干扰能力，同时由于电路隔离，使系统具有隔离防爆功能，并采用本质安全技术，通过抑制电火花和热效应能量，使系统达到了本安型标准。
主电源模块6为单片机3和光电耦合器5提供电源。隔离电源模块7，为总线收发器1提供电源。
本实用新型工作面液压支架电液控制系统的“空机软件升级”和“系统软件升级”功能可在工作面上任意一台装有主程序的控制器上进行。如果安装或者维修过程中，在工作面上装入一台空机，当选择“空机软件升级”时，发出的升级指令只有工作面上所有空机能正确识别，并根据指令将自身置于接收升级数据的状态，进行软件升级。当选择“系统软件升级”时，将对工作面全部控制器进行软件升级。下面以具体的实例对本实用新型的升级过程进行说明：
参照图3，对于任意液压支架控制器，当在U盘升级器2上插入升级U盘并被上电时，将对该控制器单独进行强制U盘升级操作。
当在任意控制器进行“空机软件升级”操作后，工作面上其余所有控制器接收到该命令时，首先判断本控制器是否装有主程序，如主程序未清除，则不响应升级命令，也不会接收软件升级数据；如主程序已清除，则该控制器自动从CAN现场总线接收数据进行软件升级。
当在任意控制器进行“系统软件升级”操作时，工作面上其余所有控制器接收到该命令后，自动从总线接收数据进行软件升级。
当接收所有数据并全部写入到控制器的存储器后，升级程序都会进行数据校验，当校验成功后，控制器自动修改自身存储器中存放的标志，并退出升级状态，返回到正常工作状态。当校验失败时，该控制器就返回到空机状态，等待升级人员再次进行软件升级。
对于专业技术人员来说由以上描述可得出一系列的改进，这些改进应纳入诸从属权利要求的保护范围内。单片机、光电耦合器、总线收发器型号的改变，并不脱离从属权利要求的保护范围。总线类型的改变，并不脱离从属权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种液压支架控制器的软件升级系统，其特征在于，包括：
连接于CAN现场总线上的总线收发器，该总线收发器从CAN现场总线上读取数据；以及
U盘升级器，用于连接存有升级程序的U盘；以及
单片机，接收来自于总线收发器或者U盘升级接口电路的输出信号，将对应该单片机的控制器的软件进行升级。
2.根据权利要求1所述的液压支架控制器的软件升级系统，其特征在于，还包括安装在CAN现场总线上的总线中继器，该总线中继器用于提高CAN现场总线的传输能力。
3.根据权利要求1所述的液压支架控制器的软件升级系统，其特征在于，还包括进行信号隔离的光电耦合器，该光电耦合器连接在总线收发器和单片机之间。
4.根据权利要求3所述的液压支架控制器的软件升级系统，其特征在于，还包括主电源模块，为单片机和光电耦合器提供电源。
5.根据权利要求1或3所述的液压支架控制器的软件升级系统，其特征在于，还包括隔离电源模块，为总线收发器提供电源。
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| CN2011204140667U CN202306209U (zh) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | 液压支架控制器的软件升级系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105927258A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-09-07 | 广州日滨科技发展有限公司 | 支架控制器程序的更新方法及系统 |
| CN107748669A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-03-02 | 广东思派康电子科技有限公司 | 一种软件升级装置及方法 |
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