本發(fā)明涉及一種液壓支架計算機控制系統(tǒng)，適用于機械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

液壓支架通過自身液壓系統(tǒng)實現(xiàn)支撐、升柱、降柱等動作，通過液壓支架與掘進機、采煤機等的協(xié)同工作，可以大大提高煤炭開采效率，提高機械化開采水平，增加煤炭產(chǎn)量。所以液壓支架是綜合機械化采煤過程中必不可少的重要機械設(shè)備。使用現(xiàn)代科技手段，對液壓支架進行計算機遠(yuǎn)程控制。代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工控制的方式，可以提高液壓支架的控制精度，增強液壓支架工作的穩(wěn)定性與故障的預(yù)判性,合理有效處理數(shù)據(jù)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控實現(xiàn)液壓支架的工況監(jiān)控，進一步提高井下綜合開采的機械化、自動化程度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種液壓支架計算機控制系統(tǒng)，通過CAN總線完成了井上井下的穩(wěn)定通信，借助于傳感器與執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)液壓支架的工況信息參加與操作．使用監(jiān)控主機軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對液壓支架的遠(yuǎn)程監(jiān)控。提高了液壓支架工作的穩(wěn)定性，提高了綜采效率，增加了煤炭產(chǎn)量，為煤礦企業(yè)提高了經(jīng)濟效益。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述液壓支架計算機控制系統(tǒng)主要包括井上的監(jiān)控主機、井下控制中心、CAN通信總線與設(shè)備、控制執(zhí)行機構(gòu)及各類傳感器與紅外發(fā)射器等設(shè)備。井上的監(jiān)控主機主要實現(xiàn)的功能是對液壓支架的工況信息的實時監(jiān)控，主要對壓力、高度、距離、位置等進行監(jiān)控，同時可以直接通過監(jiān)控主機對液壓支架進行控制，完成液壓支架位置的調(diào)整，對故障進行報警。井下控制中心主要實現(xiàn)的功能是對液壓支架完成自動控制，包括升柱、降柱、灑水等。整個系統(tǒng)的通信依靠CAN總線與設(shè)備完成，CAN總線的最大優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，這樣保證了整個系統(tǒng)響應(yīng)的實時性與可靠性。另外CAN總線具有容易實現(xiàn)且性價比高等特點，所以在液壓支架控制系統(tǒng)中選用了CAN總線作為系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。

所述液壓支架計算機控制系統(tǒng)的通信使用了CAN總線，最早CAN是為現(xiàn)代汽車應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計開發(fā)的局域網(wǎng)，但是由于其速度快、安全性高的優(yōu)點，使其很快得到認(rèn)可，并快速在工業(yè)自動控制領(lǐng)域得到了應(yīng)用。系統(tǒng)中CAN與監(jiān)控主機的PCI接口需要進行互連?；ミB選用的設(shè)備是PCI-98201通信接口卡，PCI-9820I是符合PCI2.2規(guī)范的雙端口PCI-CAN通訊接口卡，可以在工業(yè)環(huán)境下-25～+85℃穩(wěn)定工作。打開計算機主機箱，使用PCI-9820I通訊卡可以直接插在主板的PCI插槽上，PCI-9820I通訊卡提供了2路CAN通道，在板卡后面可以直接連接使用，通過DB9針型連接器與實際的CAN-bus網(wǎng)絡(luò)進行連接。引腳圖中2、3引腳是CAN的信號線，5引腳為屏蔽線，3、6引腳為參考地。

所述通信協(xié)議是通信雙方都遵守的通信約定，發(fā)送與接收方都按照協(xié)議進行數(shù)據(jù)處理，最終保證通信的成功。CAN數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)包括起始幀、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)尾。

所述井上監(jiān)控主機的控制軟件使用VC++設(shè)計，VC++是Microsoft公司推出的開發(fā)Win32環(huán)境程序，面向?qū)ο蟮目梢暬删幊滔到y(tǒng)，具有框架自動生成、靈活方便、功能強大、適合與硬件相關(guān)的底層能力開放強等顯著優(yōu)點，是控制領(lǐng)域軟件設(shè)計的首選工具。本系統(tǒng)程序執(zhí)行采用多線程的工作模式，整個程序使用主線程進行界面仿真與操作。數(shù)據(jù)處理與記錄：另一條線程完成通信功能。主要是通過監(jiān)視串口數(shù)據(jù)信息獲取數(shù)據(jù)，另一方面將下發(fā)命令直接通過串口下發(fā)。

本發(fā)明的有益效果是：通過CAN總線完成了井上井下的穩(wěn)定通信，借助于傳感器與執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)液壓支架的工況信息參加與操作，使用監(jiān)控主機軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對液壓支架的遠(yuǎn)程監(jiān)控。提高了液壓支架工作的穩(wěn)定性，提高了綜采效率，增加了煤炭產(chǎn)量，為煤礦企業(yè)提高了經(jīng)濟效益。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的主線程程序流程圖。

圖中：1.監(jiān)控主機；2.通信轉(zhuǎn)換器；3.井下監(jiān)控中心；4.芯片；5.終端器；6.電源；7井下監(jiān)控中心。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，液壓支架計算機控制系統(tǒng)主要包括井上的監(jiān)控主機、井下控制中心、CAN通信總線與設(shè)備、控制執(zhí)行機構(gòu)及各類傳感器與紅外發(fā)射器等設(shè)備。井上的監(jiān)控主機主要實現(xiàn)的功能是對液壓支架的工況信息的實時監(jiān)控，主要對壓力、高度、距離、位置等進行監(jiān)控，同時可以直接通過監(jiān)控主機對液壓支架進行控制，完成液壓支架位置的調(diào)整，對故障進行報警。井下控制中心主要實現(xiàn)的功能是對液壓支架完成自動控制，包括升柱、降柱、灑水等。整個系統(tǒng)的通信依靠CAN總線與設(shè)備完成，CAN總線的最大優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，這樣保證了整個系統(tǒng)響應(yīng)的實時性與可靠性。另外CAN總線具有容易實現(xiàn)且性價比高等特點，所以在液壓支架控制系統(tǒng)中選用了CAN總線作為系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。

液壓支架計算機控制系統(tǒng)的通信使用了CAN總線，最早CAN是為現(xiàn)代汽車應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計開發(fā)的局域網(wǎng)，但是由于其速度快、安全性高的優(yōu)點，使其很快得到認(rèn)可，并快速在工業(yè)自動控制領(lǐng)域得到了應(yīng)用。系統(tǒng)中CAN與監(jiān)控主機的PCI接口需要進行互連。互連選用的設(shè)備是PCI-98201通信接口卡，PCI-9820I是符合PCI2.2規(guī)范的雙端口PCI-CAN通訊接口卡，可以在工業(yè)環(huán)境下-25～+85℃穩(wěn)定工作。打開計算機主機箱，使用PCI-9820I通訊卡可以直接插在主板的PCI插槽上，PCI-9820I通訊卡提供了2路CAN通道，在板卡后面可以直接連接使用，通過DB9針型連接器與實際的CAN-bus網(wǎng)絡(luò)進行連接。引腳圖中2、3引腳是CAN的信號線，5引腳為屏蔽線，3、6引腳為參考地。

通信協(xié)議是通信雙方都遵守的通信約定，發(fā)送與接收方都按照協(xié)議進行數(shù)據(jù)處理，最終保證通信的成功。CAN數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)包括起始幀、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)尾。

如圖2，井上監(jiān)控主機的控制軟件使用VC++設(shè)計，VC++是Microsoft公司推出的開發(fā)Win32環(huán)境程序，面向?qū)ο蟮目梢暬删幊滔到y(tǒng)，具有框架自動生成、靈活方便、功能強大、適合與硬件相關(guān)的底層能力開放強等顯著優(yōu)點，是控制領(lǐng)域軟件設(shè)計的首選工具。本系統(tǒng)程序執(zhí)行采用多線程的工作模式，整個程序使用主線程進行界面仿真與操作。數(shù)據(jù)處理與記錄：另一條線程完成通信功能。主要是通過監(jiān)視串口數(shù)據(jù)信息獲取數(shù)據(jù)，另一方面將下發(fā)命令直接通過串口下發(fā)。