專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置。
背景技術(shù)：
液壓支架電液控制系統(tǒng)是目前液壓支架最先進(jìn)的控制方式，其是集機(jī)械、液壓、電 子、計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)于一身，技術(shù)含量高、技術(shù)難度大，應(yīng)用于煤礦井下的一項(xiàng)高 新技術(shù)產(chǎn)品。它按采煤工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)綜采工作面液壓支架的監(jiān)測(cè)和控制，使液壓支架與其它 機(jī)采設(shè)備(如采煤機(jī)和刮板運(yùn)輸機(jī))在最佳狀態(tài)下協(xié)調(diào)運(yùn)行，充分發(fā)揮機(jī)采設(shè)備的生產(chǎn)效 率。液壓支架電液控制系統(tǒng)不但可以自動(dòng)控制液壓支架的動(dòng)作，而且可以實(shí)現(xiàn)鄰架或遠(yuǎn)程 控制液壓支架，此外還可以對(duì)工作面液壓支架進(jìn)行監(jiān)控，使液壓支架與其他采煤設(shè)備相配 合，實(shí)現(xiàn)高效采煤。其優(yōu)點(diǎn)是(1)實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)循環(huán)控制，提高了移架速度，特別適用于大功率、高速度 機(jī)采設(shè)備的高產(chǎn)高效工作面。(2)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，減少支架操作人員，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高安全性，改善工作 環(huán)境。(3)實(shí)現(xiàn)初撐力自保、擦頂移架、及時(shí)支護(hù)，保證了支架對(duì)頂板的最佳支護(hù)。(4)實(shí)時(shí)對(duì)支架、采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，便于實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井的自動(dòng)化管理。(5)可根據(jù)頂板條件和支架結(jié)構(gòu)沒(méi)定多種自動(dòng)控制模式。(6)可實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)人化操作，特別適合薄煤層工作面的開(kāi)采。由此可見(jiàn)，液壓支架電液控制系統(tǒng)不但可以自動(dòng)控制液壓支架的動(dòng)作，而且可以 實(shí)現(xiàn)鄰架或遠(yuǎn)程控制液壓支架，從而為實(shí)現(xiàn)井下無(wú)人工作面提供了可能，所以其應(yīng)用于液 壓支架綜采工作面就有突出的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中的液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置不具有自適應(yīng)性、通信方式單 一，為液壓支架電液控制系統(tǒng)在通信應(yīng)用上帶來(lái)極大的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置。該 裝置具有自適應(yīng)性，集多功能網(wǎng)絡(luò)通信方式為一體，為液壓支架電液控制系統(tǒng)在通信架構(gòu) 上帶來(lái)極大的靈活性、實(shí)用性、多樣性和可靠性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，所述裝 置包括CAN總線(xiàn)，以及連接于所述CAN總線(xiàn)上的支架控制器，所述支架控制器用于實(shí)現(xiàn)多 種串口通信；所述串口通信包括CAN通信。其中，所述裝置還包括程序棒下載器，用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)的升級(jí)。其中，所述裝置自適應(yīng)的程序更新升級(jí)方式靈活多樣，即可使用程序棒下載程序， 又可以使用任何一個(gè)液壓支架通過(guò)網(wǎng)絡(luò)更新升級(jí)程序，還可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊模塊自動(dòng)更新 升級(jí)程序。
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其中，所述支架控制器上的程序棒接口、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路接口、紅外接收器接口具有自動(dòng) 識(shí)別和自動(dòng)切換功能。如果其中一個(gè)接口壞掉，其他接口均可使用。即上述三個(gè)接口均為 即插即用型，保證系統(tǒng)的冗余性和可靠性。其中，當(dāng)所述支架控制器用于實(shí)現(xiàn)CAN通信時(shí)，所述支架控制器上配置電子開(kāi)關(guān) 電路，以實(shí)現(xiàn)單線(xiàn)或雙線(xiàn)CAN通信線(xiàn)路的自動(dòng)切換。其中，所述支架控制器上還設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，用于完成數(shù)據(jù)采集。其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片包括5路A/D數(shù)據(jù)采集接口，其中3路用于進(jìn)行壓力傳感 器的數(shù)據(jù)采集，2路用于進(jìn)行行程傳感器的數(shù)據(jù)采集。其中，所述支架控制器內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置12C接口，用于驅(qū)動(dòng)電磁先導(dǎo)閥進(jìn)行通信。其中，所述CAN總線(xiàn)為雙路容錯(cuò)CAN總線(xiàn)。本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)支架控制器基于雙路容錯(cuò)CAN總線(xiàn)，使得 本發(fā)明的裝置具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力；支架控制器上設(shè)置多種通信接口，因此能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程 無(wú)線(xiàn)遙控通信控制，提高裝置的冗余通信能力，保證裝置的安全性；液壓支架電液控制系統(tǒng) 的程序更新升級(jí)方式靈活多樣，即可使用程序棒下載程序，又可以使用通信網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)自動(dòng) 更新升級(jí)程序，還可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊自動(dòng)更新升級(jí)程序，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自適應(yīng)性與多 功能性。支架控制器的更新程序也具有自適應(yīng)性，即同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)性更新下載程序。 程序棒下載器接口、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路接口、紅外接收器接口具有自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)切換功能。如果其 中一個(gè)接口壞掉，使用其他接口均可使用。即3串口均為即插即用型，保證本發(fā)明的通信裝 置的冗余性和可靠性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及其使用示意；圖2為圖1中支架控制器的結(jié)構(gòu)示意圖及其使用示意；圖3為圖1中支架控制器在實(shí)現(xiàn)CAN通信時(shí)的使用示意。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。如圖1所示，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置包括雙路容錯(cuò)CAN(C0ntr0ller Area Network,控制器局域網(wǎng))總線(xiàn)b，以及連接于雙路容錯(cuò)CAN總線(xiàn)b上的支架控制器al an， 所述支架控制器用于實(shí)現(xiàn)多種串口通信；所述串口通信包括CAN通信。當(dāng)所述支架控制器 用于實(shí)現(xiàn)CAN通信時(shí)，所述支架控制器上配置電子開(kāi)關(guān)電路，以實(shí)現(xiàn)單線(xiàn)或雙線(xiàn)CAN通信線(xiàn) 路的自動(dòng)切換。所述支架控制器上還設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片包括5路A/ D數(shù)據(jù)采集接口，其中3路用于進(jìn)行壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集，2路用于進(jìn)行行程傳感器的數(shù) 據(jù)采集。所述裝置還包括程序棒f，用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)的升級(jí)等功能。所述支架控制器上設(shè) 置用于實(shí)現(xiàn)程序棒下載的串口。又可以使用通信網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)自動(dòng)更新升級(jí)程序，還可以通過(guò) 支架控制器內(nèi)置的無(wú)線(xiàn)通信模塊自動(dòng)更新升級(jí)程序。所述支架控制器內(nèi)設(shè)置有I2C接口，用于驅(qū)動(dòng)電磁先導(dǎo)閥進(jìn)行通信。
無(wú)線(xiàn)遙控設(shè)備e用于對(duì)本實(shí)施例的裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。支架控制器的結(jié)構(gòu)示意圖及其使用示意如圖2所示，UARTO用于程序棒在線(xiàn)下載 程序，UARTl用于無(wú)線(xiàn)通信，完成無(wú)線(xiàn)設(shè)備對(duì)主控制系統(tǒng)的通信功能。UART2用于控制面板 的通信，完成人機(jī)交互通信功能。UART3使用IRDA (infrared data association，紅外線(xiàn)數(shù) 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))模式，用于紅外傳感器采集采煤機(jī)的位置數(shù)據(jù)。CAMKCAm接口采用單線(xiàn)CAN 協(xié)議通信方式，廣播通信。ADC使用5路A/D完成數(shù)據(jù)采集功能，其中3路用于壓力傳感器 的數(shù)據(jù)采集，2路用于行程傳感器的數(shù)據(jù)采集。I2C用于控制驅(qū)動(dòng)電磁先導(dǎo)閥的通信功能。支架控制器在實(shí)現(xiàn)CAN通信時(shí)的使用示意如圖3所示，CAN收發(fā)器根據(jù)需求來(lái)選 擇采用單線(xiàn)或雙線(xiàn)通信方式，選擇單線(xiàn)通信方式時(shí)利用通信地線(xiàn)做通信回路。單線(xiàn)或雙線(xiàn) CAN通信方式的選擇問(wèn)題通過(guò)在支架控制器上配置電子開(kāi)關(guān)電路來(lái)解決，可使用可控電子 開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)單線(xiàn)或雙線(xiàn)CAN通信線(xiàn)路的自動(dòng)切換。通過(guò)軟件設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)單線(xiàn)或雙線(xiàn)CAN 通信方式的互換。這樣保證CAN總線(xiàn)技術(shù)在支架控制器中的應(yīng)用。默認(rèn)情況下，均使用雙線(xiàn)CAN通訊方式，對(duì)于某些特殊情況，或者雙線(xiàn)CAN通訊中 某一路CAN通訊出現(xiàn)故障時(shí)，可將系統(tǒng)通訊方式切換為單線(xiàn)CAN通訊方式。CAm收發(fā)器的CANlH和電子開(kāi)關(guān)的D 口分別與支架控制器的兩個(gè)輸出通信端1、2 連接，形成兩路CAN通訊通道。CANl收發(fā)器的CANlL和CAN2收發(fā)器的CAN2H分別與電子開(kāi) 關(guān)中的Si、S2連接。電子開(kāi)關(guān)的IN與CPU連接。CANl、CAN2收發(fā)器分別與CPU的CAN接 口連接。這兩路通信具有自適應(yīng)性和可設(shè)置性，可以選擇單路雙線(xiàn)或雙路單線(xiàn)的CAN通信 方式實(shí)現(xiàn)。通過(guò)軟件設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)兩種通信以及單路雙線(xiàn)或雙路單線(xiàn)CAN通信方式的互 換。以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，其特征在于，所述裝置包括CAN總線(xiàn)，以 及連接于所述CAN總線(xiàn)上的支架控制器，所述支架控制器用于實(shí)現(xiàn)多種串口通信；所述串 口通信包括CAN通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，其特征在于，還包括程 序棒，所述程序棒用于通過(guò)所述支架控制器上的串口下載程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，其特征在于，所述支架 控制器無(wú)線(xiàn)通信模塊，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊用于更新所述通信裝置的升級(jí)程序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，其特征在于，所述支架 控制器上的串口為即插即用型，保證系統(tǒng)的冗余性和可靠性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，其特征在于，所述支架 控制器上配置有電子開(kāi)關(guān)電路，所述電子開(kāi)關(guān)電路用于當(dāng)所述支架控制器進(jìn)行CAN通信 時(shí)，對(duì)CAN通信線(xiàn)路進(jìn)行單線(xiàn)或雙線(xiàn)的自動(dòng)切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5之任一項(xiàng)所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置，其特征在 于，所述CAN總線(xiàn)為雙路容錯(cuò)CAN總線(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的通信裝置。該裝置包括CAN總線(xiàn)，以及連接于所述CAN總線(xiàn)上的支架控制器，所述支架控制器用于實(shí)現(xiàn)多種串口通信；所述串口通信包括CAN通信。本發(fā)明的通信裝置具有自適應(yīng)性，集多功能網(wǎng)絡(luò)通信方式為一體，為液壓支架電液控制系統(tǒng)在通信架構(gòu)上帶來(lái)極大的靈活性、實(shí)用性、多樣性和可靠性。
文檔編號(hào)G05B19/414GK102081379SQ20091023849
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者付振林, 李學(xué)恩, 禹丹, 薛立明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所