專利名稱：一種電磁調(diào)速采煤機(jī)can總線通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及采煤機(jī)通訊裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]電磁調(diào)速采煤機(jī)是一種傳統(tǒng)的采煤機(jī)，它的電機(jī)結(jié)構(gòu)是在鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)軸上安裝一個(gè)電磁離合器，電機(jī)輸出軸安裝在離合器的后端，由控制器通過(guò)可控硅調(diào)整離合器勵(lì)磁繞組的電流調(diào)節(jié)離合器的輸出轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到變速的目的。在很多采用電磁調(diào)速采煤機(jī)的煤礦中，三機(jī)之間沒有通信，或?qū)崿F(xiàn)了局部通訊，采煤機(jī)是由現(xiàn)場(chǎng)采煤工人用按鈕或遙控器控制，液壓支架可就地或遠(yuǎn)程控制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN 總線通訊系統(tǒng)。[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案提供一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，包括電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器和控制電路，所述電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器分別與所述控制電路相連；[0005]所述電源采用交流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源，用于將交流84V-220V電源轉(zhuǎn)換成直流12V 電源，為所述總線通訊系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源；[0006]所述時(shí)鐘電路為所述總線通訊系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘，其最大速度為72M ；[0007]所述CAN收發(fā)器用于數(shù)字信號(hào)與差分信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，使信號(hào)在普通電纜以及同軸電纜之間傳輸；[0008]所述控制電路實(shí)現(xiàn)所述總線通訊系統(tǒng)的報(bào)文的收發(fā)，用于控制電磁調(diào)速采煤機(jī)及其外圍電路的運(yùn)行。[0009]進(jìn)一步，所述電源包括過(guò)壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路和欠流保護(hù)電路，并可根據(jù)負(fù)載的不同自動(dòng)調(diào)整電流輸出。[0010]進(jìn)一步，所述總線通訊系統(tǒng)還包括復(fù)位電路、工作模式電路和看門狗電路，所述復(fù)位電路、工作模式電路和看門狗電路分別與所述控制電路相連；所述復(fù)位電路用于在上電時(shí)，在所述控制電路的復(fù)位引腳處維持約3毫秒左右的復(fù)位電平，實(shí)現(xiàn)可靠復(fù)位；所述工作模式電路用于選擇所述總線通訊系統(tǒng)的工作模式；所述看門狗電路用于在出現(xiàn)意外造成所述總線通訊系統(tǒng)停機(jī)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位，恢復(fù)正常工作。[0011]進(jìn)一步,所述看門狗電路由MAX813組成。[0012]進(jìn)一步，所述時(shí)鐘電路由無(wú)源晶振和諧振電路組成，提供11059200Hz的時(shí)鐘，經(jīng)內(nèi)部倍頻后，時(shí)鐘可達(dá)72M。[0013]進(jìn)一步，所述控制電路包括處理器內(nèi)核、總線接口、中斷單元、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、串行數(shù)據(jù)總線和嵌入跟蹤單元。[0014]進(jìn)一步，所述控制電路采用STM32F103C8T6集成電路。[0015]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為[0016]完成了現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文控制，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)管理及自動(dòng)仲裁功能，提高了工作效率和穩(wěn)定度，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，特別適合薄煤層、地形多變型工作面的采煤工作。


[0017]圖I是本實(shí)用新型的一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；[0018]圖2是本實(shí)用新型的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)的控制電路的示意圖；[0019]圖3是本實(shí)用新型的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)的實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0020]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。[0021]本實(shí)用新型的一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)如圖I所示，包括電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器和控制電路，所述電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器分別與所述控制電路相連；[0022]所述電源采用交流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源，用于將交流84V-220V電源轉(zhuǎn)換成直流12V 電源，為所述總線通訊系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源；[0023]所述時(shí)鐘電路為所述總線通訊系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘，其最大速度為72M ；[0024]所述CAN收發(fā)器用于數(shù)字信號(hào)與差分信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，使信號(hào)在普通電纜以及同軸電纜之間傳輸；[0025]所述控制電路實(shí)現(xiàn)所述總線通訊系統(tǒng)的報(bào)文的收發(fā)，用于控制電磁調(diào)速采煤機(jī)及其外圍電路的運(yùn)行。[0026]所述電源包括過(guò)壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路和欠流保護(hù)電路，并可根據(jù)負(fù)載的不同自動(dòng)調(diào)整電流輸出。[0027]所述總線通訊系統(tǒng)還包括復(fù)位電路、工作模式電路和看門狗電路，所述復(fù)位電路、 工作模式電路和看門狗電路分別與所述控制電路相連；所述復(fù)位電路用于在上電時(shí)，在所述控制電路的復(fù)位引腳處維持約3毫秒左右的復(fù)位電平，實(shí)現(xiàn)可靠復(fù)位；所述工作模式電路用于選擇所述總線通訊系統(tǒng)的工作模式；所述看門狗電路用于在出現(xiàn)意外造成所述總線通訊系統(tǒng)停機(jī)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位，恢復(fù)正常工作。[0028]所述看門狗電路由MAX813組成。[0029]所述時(shí)鐘電路由無(wú)源晶振和諧振電路組成，提供11059200Hz的時(shí)鐘，經(jīng)內(nèi)部倍頻后，時(shí)鐘可達(dá)72M。[0030]如圖2所示，所述控制電路包括處理器內(nèi)核、總線接口、中斷單元、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、串行數(shù)據(jù)總線和嵌入跟蹤單元。[0031]控制電路內(nèi)部含有用戶程序，用來(lái)處理報(bào)文，解析用戶數(shù)據(jù)，處理器內(nèi)核通過(guò)總線接口讀入用戶代碼并由處理器內(nèi)核；當(dāng)收到一個(gè)有效的CAN總線報(bào)文時(shí)，觸發(fā)一個(gè)接收中斷，用戶程序通過(guò)中斷單元把接收到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，并執(zhí)行數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求指令；當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，處理器內(nèi)核通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線讀取處理器內(nèi)核中的數(shù)據(jù)，并將其放入到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)，隨后啟動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送，用串行數(shù)據(jù)總線把數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN收發(fā)器。處理器內(nèi)核內(nèi)部的用戶程序可以由調(diào)試單元來(lái)下載改變，也可以用嵌入跟蹤單元來(lái)監(jiān)視數(shù)據(jù)的變化， 驗(yàn)證報(bào)文的有效性。[0032]控制電路還包括Flash時(shí)序單元、數(shù)據(jù)監(jiān)控單元和外設(shè)接口。[0033]所述控制電路采用STM32F103C8T6集成電路。STM32F103C8T6集成電路還可以通過(guò)剩余的輸入電路控制采煤機(jī)的其他外圍電路。電源采用交流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源，可將井下不穩(wěn)定的電源輸入轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的直流輸出，保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，電源可根據(jù)負(fù)載的不同自動(dòng)調(diào)整電流輸出，并有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、欠流保護(hù)。復(fù)位電路在系統(tǒng)上電時(shí)，在 STM32F103C8T6集成電路的復(fù)位引腳處維持約3毫秒左右的復(fù)位電平，系統(tǒng)正?？煽繌?fù)位。 時(shí)鐘電路由無(wú)源晶振及諧振電路電路組成，為系統(tǒng)提供11059200HZ的時(shí)鐘，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部倍頻后，可達(dá)72M?？撮T狗電路由MAX813組成，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)意外造成整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)，看門狗電路強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位，恢復(fù)正常工作。[0034]如圖3所示，所述電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)上的所有設(shè)備通過(guò)CAN總線連接在一起，其中電磁調(diào)速采煤機(jī)的節(jié)點(diǎn)號(hào)為1，其他設(shè)備可以依次排列，序號(hào)可以連續(xù)也可以不連續(xù)，但為了區(qū)分不能重復(fù)。所有節(jié)點(diǎn)的通訊速度是相同的，CAN總線具有自動(dòng)仲裁和自動(dòng)重發(fā)的功能。CAN總線是多主總線，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)需要向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，仲裁機(jī)制會(huì)驗(yàn)證濾波報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的將獲得總線的控制權(quán)，仲裁失敗的節(jié)點(diǎn)退出競(jìng)爭(zhēng)，等待重發(fā)。電磁調(diào)整采煤機(jī)還可以進(jìn)行廣播，向系統(tǒng)中所有的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)查詢包。[0035]本實(shí)用新型的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)完成了現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文控制，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)管理及自動(dòng)仲裁功能，提高了工作效率和穩(wěn)定度，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，特別適合薄煤層、地形多變型工作面的采煤工作。[0036]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(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)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器和控制電路，所述電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器分別與所述控制電路相連； 所述電源采用交流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源，用于將交流84V-220V電源轉(zhuǎn)換成直流12V電源，為所述總線通訊系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源； 所述時(shí)鐘電路為所述總線通訊系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘，其最大速度為72M ； 所述CAN收發(fā)器用于數(shù)字信號(hào)與差分信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，使信號(hào)在普通電纜以及同軸電纜之間傳輸； 所述控制電路實(shí)現(xiàn)所述總線通訊系統(tǒng)的報(bào)文的收發(fā)，用于控制電磁調(diào)速采煤機(jī)及其外圍電路的運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求I所述的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述電源包括過(guò)壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路和欠流保護(hù)電路，并可根據(jù)負(fù)載的不同自動(dòng)調(diào)整電流輸出。
3.如權(quán)利要求I所述的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述總線通訊系統(tǒng)還包括復(fù)位電路、工作模式電路和看門狗電路，所述復(fù)位電路、工作模式電路和看門狗電路分別與所述控制電路相連；所述復(fù)位電路用于在上電時(shí)，在所述控制電路的復(fù)位引腳處維持約3毫秒左右的復(fù)位電平，實(shí)現(xiàn)可靠復(fù)位；所述工作模式電路用于選擇所述總線通訊系統(tǒng)的工作模式；所述看門狗電路用于在出現(xiàn)意外造成所述總線通訊系統(tǒng)停機(jī)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位，恢復(fù)正常工作。
4.如權(quán)利要求3所述的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述看門狗電路由MAX813組成。
5.如權(quán)利要求I所述的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)鐘電路由無(wú)源晶振和諧振電路組成，提供11059200Hz的時(shí)鐘，經(jīng)內(nèi)部倍頻后，時(shí)鐘可達(dá)72M。
6.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路包括處理器內(nèi)核、總線接口、中斷單元、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、串行數(shù)據(jù)總線和嵌入跟蹤單元。
7.如權(quán)利要求6所述的電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路采用STM32F103C8T6集成電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電磁調(diào)速采煤機(jī)CAN總線通訊系統(tǒng)，包括電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器和控制電路，電源、時(shí)鐘電路、CAN收發(fā)器分別與控制電路相連；電源采用交流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源，為總線通訊系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源；時(shí)鐘電路為總線通訊系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘；CAN收發(fā)器用于數(shù)字信號(hào)與差分信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，使信號(hào)在普通電纜以及同軸電纜之間傳輸；控制電路實(shí)現(xiàn)總線通訊系統(tǒng)的報(bào)文的收發(fā)，用于控制電磁調(diào)速采煤機(jī)及其外圍電路的運(yùn)行。本實(shí)用新型完成了現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文控制，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)管理及自動(dòng)仲裁功能，提高了工作效率和穩(wěn)定度，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，特別適合薄煤層、地形多變型工作面的采煤工作。
文檔編號(hào)H04L12/40GK202818344SQ20122051329
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者劉建功, 何明星, 涂永昌 申請(qǐng)人:劉建功, 何明星, 涂永昌