一种基于双CAN的全数字液压支架控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双CAN的全数字液压支架控制系统，包括地面控制室、井下服务器和多个支架控制器，地面控制室与井下服务器和多个支架控制器之间、井下服务器与多个支架控制器之间及多个支架控制器相互之间通过双CAN总线信号连接；支架控制器包括总线通信单元、网络交换单元和控制组件，总线通信单元和网络交换单元分别与控制组件相连。该系统集成度较高，通过总线通信单元能够有效提高指令和数据的传输效率和同步性，降低了传输时延。并且采用全数字逻辑电路、CAN通信，解决井下综采工作面控制系统抗干扰能力差，设备接口不兼容，更换难度高等难题，其性能可靠、抗干扰能力强、通讯延时低，为全数字智慧煤矿一体化建设提供了解决方案。解决方案。解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双CAN的全数字液压支架控制系统


[0001]本专利技术涉及一种煤矿液压支架控制技术，尤其涉及一种基于双CAN的全数字液压支架控制系统。

技术介绍

[0002]井下综采工作面由几十、上百甚至几百台液压支架组成，液压支架是实现综采工作面高产的安全防护的关键技术设备，液压支架控制系统控制着支架的所有动作，由于矿井环境十分恶劣且支架节点数量多，控制系统必须具备实时性和可靠性，而动作命令和其他参数数据都是通过总线传递给执行架的，这就要求支架控制器之间的通信具有较高实时性和可靠性。现有技术中的方法不能完全满足这方面的要求。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供了一种基于双CAN的全数字液压支架控制系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，包括地面控制室、井下服务器和多个支架控制器，所述地面控制室与井下服务器和多个支架控制器之间、井下服务器与多个支架控制器之间及多个支架控制器相互之间通过双CAN总线信号连接；
[0007]所述支架控制器包括总线通信单元、网络交换单元和控制组件，所述总线通信单元和网络交换单元分别与控制组件相连。
[0008]与现有技术相比，本专利技术所提供的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，采用双CAN总线进行通信，根据液压支架系统的工作要求对总线上的数据分为动作操作和扫描两种，并且分两个不同通道传递，在总线出现故障时实现通道的自动切换。在CAN应用层协议、系统的双CAN通信结构以及通信软件和控制器节点的硬件设计上充分考虑系统的实时性和可靠性并取得良好效果，能进一步提高井下工作面液压支架控制系统的可靠性和实时性，为双CAN的设计应用和液压支架控制系统通信网络的性能提高给出一个新的设计架构。
附图说明
[0009]图1为本专利技术实施例提供的基于双CAN的全数字液压支架控制系统结构示意图。
具体实施方式
[0010]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0011]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0012]术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。
[0013]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0014]术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
[0015]本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本专利技术实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0016]本专利技术的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，包括地面控制室、井下服务器和多个支架控制器，所述地面控制室与井下服务器和多个支架控制器之间、井下服务器与多个支架控制器之间及多个支架控制器相互之间通过双CAN总线信号连接；
[0017]所述支架控制器包括总线通信单元、网络交换单元和控制组件，所述总线通信单元和网络交换单元分别与控制组件相连。
[0018]每个支架控制器与一台液压支架的压力传感器、液压系统和位移传感器信号连接。
[0019]所述支架控制器及所述压力传感器和位移传感器均配备车规级芯片，所述压力传感器和位移传感器分别设有数据处理单元。
[0020]所述支架控制器的面板采用可插拔结构。
[0021]所述地面控制室、井下服务器和多个支架控制器之间通过双CAN总线组成多主、多从、非主从、分布式的组网架构。
[0022]将双CAN总线网、电源网进行融合，将分布式数字网络作为系统的整体架构，实现多主多从组网通信，多机联动，通过双CAN总线信号完成收发送数据功能；
[0023]所述控制组件用于获取液压支架的控制指令和液压支架的相关数据，并将控制指令和相关数据分别发送至所述总线通信单元进行通信，将控制指令和相关数据发送至地面控制室的综采自动化系统或集中监测控制系统。
[0024]利用上位机软件实现程序、配置参数一键更新，实现了非主从、分布式计算架构，传感器本身能够独立完成传感器数据处理，并实现自主上传。
[0025]制程序采用全模块化结构，能无限扩展控制功能。
[0026]所述支架控制器的面板插即用、无需断电、能热插拔。
[0027]综上可见，本专利技术实施例的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，该系统集成度高，通过总线通信单元和网络交换单元能够有效提高指令和数据的传输效率和同步性，降
低了传输时延。并且采用全数字逻辑电路、CAN通信，解决井下综采工作面控制系统抗干扰能力差，设备接口不兼容，更换难度高等难题，其性能可靠、抗干扰能力强、通讯延时低，为全数字智慧煤矿一体化建设提供了解决方案。
[0028]为了更加清晰地展现出本专利技术所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本专利技术实施例所提供的进行详细描述。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示：
[0031]该系统包括电源和多个控制装置，控制装置包括液压支架控制器、全数字智能传感器装置、报警器和电磁阀驱动器。其中，电源与系统中液压支架控制器串联，用于为所述多个控制装置提供电能；全数字智能传感器装置与液压支架控制器相连，液压支架控制器可以获取相应控制指令以及全数字智能传感器装置所采集的液压支架相关数据，并将控制指令和液压支架数据发送至下一级的液压支架控制器、综采自动化系统或集中监测控制系统；报警器和电磁阀驱动器均根据支架动作指令对液压支架进行控制。
[0032]本专利技术首次将分布式网络作为该全数字智能控制系统的整体架构，其中设备与设备，设备与控制中心之间采用工业以太网进行组网，所有液压支架的数据、动作和状态可直接在地面控制室的专用上位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双CAN的全数字液压支架控制系统，其特征在于，包括地面控制室、井下服务器和多个支架控制器，所述地面控制室与井下服务器和多个支架控制器之间、井下服务器与多个支架控制器之间及多个支架控制器相互之间通过双CAN总线信号连接；所述支架控制器包括总线通信单元、网络交换单元和控制组件，所述总线通信单元和网络交换单元分别与控制组件相连。2.根据权利要求1所述的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，其特征在于，每个支架控制器与一台液压支架的压力传感器、液压系统和位移传感器信号连接。3.根据权利要求2所述的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，其特征在于，所述支架控制器及所述压力传感器和位移传感器均配备车规级芯片，所述压力传感器和位移传感器分别设有数据处理单元。4.根据权利要求3所述的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，其特征在于，所述支架控制器的面板采用可插拔结构。5.根据权利要求4所述的基于双CAN的全数字液压支架控制系统，其特征在于，所述地面控制室、井下服务器和多个支架控制器之间通过双CAN总线组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李士林，彭亮，刘国柱，包冬生，田海波，宋冲，杨树义，南北彤，齐艳红，吴绍团，黄伟琦，宋迪帆，陈硕，
申请(专利权)人：中煤北京煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：