基于双CAN总线液压支架监控系统的设计
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摘要
液压支架是综合机械化采煤工作面的主要设备之一,分散布置在整个采煤工作面上,可与大功率采煤机、大运量的可弯曲刮板运输机组成回采工作面的综合机械化设备。然而由于支架节点数量众多和煤矿的特殊环境,使得液压支架与采煤机、输送机联动的全工作面自动化控制还处在探讨研制阶段,本文应用双CAN总线设计了一套液压支架控制系统,一路CAN运用于液压支架控制系统中,另一路CAN运用于液压支架控制系统上位机监控系统之中。
本文首先对监控对象液压支架控制系统的总体结构、技术要求和硬件组成进行详细的阐述,然后对液压支架的工作状态进行分析并设置相关参数,同时对下位机控制器的主要器件选型并进行相关的软件任务设计。
然后在对监控系统的煤矿安全要求、系统的实时性、网络通讯总线详细分析基础之上,设计CAN总线硬件接口电路,并对上位机通信的过程详细分析之后设计了上位机通信任务。
其次在对组态王的基本功能和特点进行深入的介绍后,对上位机监控软件的总体进行设计,在此基础上进行了界面开发和监控模块设计,并对采集的数据处理和存储。
最后为了验证双CAN总线设计方案的可行性,搭建试验平台并进行上位机轮询时CAN总线的数据分析,并对监控软件进行了模拟调试,最后对课题的研究工作进行了总结与展望。
Hydraulic support is one of the main equipment of the mining technological equipment for fully mechanized coal face which dispersed in the mechanized coal face, it can be composed of the comprehensive mechanization equipment with the use of high-power shearer and high-power transport machinery. But for the large number of hydraulic support nodes and the special circumstances of coal mine, it make the discussion of the automation and control for entire face of the use of hydraulic support、high-power shearer and high-power transport machinery still in development stage. This paper takes the double CAN bus, complete the design of the hydraulic control system which including one CAN-bus was applied in hydraulic support electro-hydraulic control system and another was applied in hydraulic support real-time PC monitoring and control system based on the former.
This paper first asked to conduct in-depth understanding of the overall structure, technical requirements and main structure of hardware of control systems, then on the basis of detailed analysis of the working condition of support, also set the relevant parameters, and select the main hardware of control system and designed the software of the control system.
Second, on the basis of detailed analysis of PC monitoring and control system in a coal mine safety requirements, the system's real-time and network communications bus, determine the interface circuit of CAN-bus, also on the basis of detailed analysis of the communication process of PC, design the communication task of PC monitoring and control system.
Third, on the basis of analysis of the basic functions and features of the KINGVIEW, designed the overall software of PC monitoring and control system, developed the software interface also designed the monitoring module.
Finally, in order to verify the feasibility of the design of double CAN bus, make the experimental platform structures and analysis the data when PC query the CAN bus nodes one by one, simulation debug the software of PC monitoring and control system. Finally, it summarized and prospected the research topics of real-time PC monitoring and control system.
本文首先对监控对象液压支架控制系统的总体结构、技术要求和硬件组成进行详细的阐述,然后对液压支架的工作状态进行分析并设置相关参数,同时对下位机控制器的主要器件选型并进行相关的软件任务设计。
然后在对监控系统的煤矿安全要求、系统的实时性、网络通讯总线详细分析基础之上,设计CAN总线硬件接口电路,并对上位机通信的过程详细分析之后设计了上位机通信任务。
其次在对组态王的基本功能和特点进行深入的介绍后,对上位机监控软件的总体进行设计,在此基础上进行了界面开发和监控模块设计,并对采集的数据处理和存储。
最后为了验证双CAN总线设计方案的可行性,搭建试验平台并进行上位机轮询时CAN总线的数据分析,并对监控软件进行了模拟调试,最后对课题的研究工作进行了总结与展望。
Hydraulic support is one of the main equipment of the mining technological equipment for fully mechanized coal face which dispersed in the mechanized coal face, it can be composed of the comprehensive mechanization equipment with the use of high-power shearer and high-power transport machinery. But for the large number of hydraulic support nodes and the special circumstances of coal mine, it make the discussion of the automation and control for entire face of the use of hydraulic support、high-power shearer and high-power transport machinery still in development stage. This paper takes the double CAN bus, complete the design of the hydraulic control system which including one CAN-bus was applied in hydraulic support electro-hydraulic control system and another was applied in hydraulic support real-time PC monitoring and control system based on the former.
This paper first asked to conduct in-depth understanding of the overall structure, technical requirements and main structure of hardware of control systems, then on the basis of detailed analysis of the working condition of support, also set the relevant parameters, and select the main hardware of control system and designed the software of the control system.
Second, on the basis of detailed analysis of PC monitoring and control system in a coal mine safety requirements, the system's real-time and network communications bus, determine the interface circuit of CAN-bus, also on the basis of detailed analysis of the communication process of PC, design the communication task of PC monitoring and control system.
Third, on the basis of analysis of the basic functions and features of the KINGVIEW, designed the overall software of PC monitoring and control system, developed the software interface also designed the monitoring module.
Finally, in order to verify the feasibility of the design of double CAN bus, make the experimental platform structures and analysis the data when PC query the CAN bus nodes one by one, simulation debug the software of PC monitoring and control system. Finally, it summarized and prospected the research topics of real-time PC monitoring and control system.
引文
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