专利名称：液压支架电液控制系统的通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种液压支架电液控制系统的通信装置。
背景技术：
液压支架电液控制系统是目前液压支架最先进的控制方式，其是集机械、液压、电 子、计算机和通信网络等技术于一身，技术含量高、技术难度大，应用于煤矿井下的一项高 新技术产品。它按采煤工艺实现对综采工作面液压支架的监测和控制，使液压支架与其它 机采设备(如采煤机和刮板运输机)在最佳状态下协调运行，充分发挥机采设备的生产效 率。液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作，而且可以实现邻架或远程 控制液压支架，此外还可以对工作面液压支架进行监控，使液压支架与其他采煤设备相配 合，实现高效采煤。其优点是(1)实现液压支架的自动循环控制，提高了移架速度，特别适用于大功率、高速度 机采设备的高产高效工作面。(2)能够实现自动控制，减少支架操作人员，降低劳动强度，提高安全性，改善工作 环境。(3)实现初撑力自保、擦顶移架、及时支护，保证了支架对顶板的最佳支护。(4)实时对支架、采煤机运行状态进行检测，便于实现整个矿井的自动化管理。(5)可根据顶板条件和支架结构没定多种自动控制模式。(6)可实现工作面无人化操作，特别适合薄煤层工作面的开采。由此可见，液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作，而且可以 实现邻架或远程控制液压支架，从而为实现井下无人工作面提供了可能，所以其应用于液 压支架综采工作面就有突出的意义。现有技术中的液压支架电液控制系统的通信装置不具有自适应性、通信方式单 一，为液压支架电液控制系统在通信应用上带来极大的不便。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种液压支架电液控制系统的通信装置。该 装置具有自适应性，集多功能网络通信方式为一体，为液压支架电液控制系统在通信架构 上带来极大的灵活性、实用性、多样性和可靠性。为达到上述目的，本发明提供了一种液压支架电液控制系统的通信装置，所述装 置包括CAN总线，以及连接于所述CAN总线上的支架控制器，所述支架控制器用于实现多 种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。其中，所述装置还包括程序棒下载器，用于实现所述系统的升级。其中，所述装置自适应的程序更新升级方式灵活多样，即可使用程序棒下载程序， 又可以使用任何一个液压支架通过网络更新升级程序，还可以通过无线通讯模块自动更新 升级程序。
3
其中，所述支架控制器上的程序棒接口、无线网路接口、红外接收器接口具有自动 识别和自动切换功能。如果其中一个接口坏掉，其他接口均可使用。即上述三个接口均为 即插即用型，保证系统的冗余性和可靠性。其中，当所述支架控制器用于实现CAN通信时，所述支架控制器上配置电子开关 电路，以实现单线或双线CAN通信线路的自动切换。其中，所述支架控制器上还设置有模数转换芯片，用于完成数据采集。其中，所述模数转换芯片包括5路A/D数据采集接口，其中3路用于进行压力传感 器的数据采集，2路用于进行行程传感器的数据采集。其中，所述支架控制器内设置有内置12C接口，用于驱动电磁先导阀进行通信。其中，所述CAN总线为双路容错CAN总线。本发明的上述技术方案具有如下优点支架控制器基于双路容错CAN总线，使得 本发明的装置具有自适应调节能力；支架控制器上设置多种通信接口，因此能够实现远程 无线遥控通信控制，提高装置的冗余通信能力，保证装置的安全性；液压支架电液控制系统 的程序更新升级方式灵活多样，即可使用程序棒下载程序，又可以使用通信网络在线自动 更新升级程序，还可以通过无线通信模块自动更新升级程序，实现了系统的自适应性与多 功能性。支架控制器的更新程序也具有自适应性，即同时具有网络自适应性更新下载程序。 程序棒下载器接口、无线网路接口、红外接收器接口具有自动识别和自动切换功能。如果其 中一个接口坏掉，使用其他接口均可使用。即3串口均为即插即用型，保证本发明的通信装 置的冗余性和可靠性。
图1为本发明实施例的装置的结构示意图及其使用示意；图2为图1中支架控制器的结构示意图及其使用示意；图3为图1中支架控制器在实现CAN通信时的使用示意。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如图1所示，依据本发明实施例的装置包括双路容错CAN(C0ntr0ller Area Network,控制器局域网)总线b，以及连接于双路容错CAN总线b上的支架控制器al an， 所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。当所述支架控制器 用于实现CAN通信时，所述支架控制器上配置电子开关电路，以实现单线或双线CAN通信线 路的自动切换。所述支架控制器上还设置有模数转换芯片，所述模数转换芯片包括5路A/ D数据采集接口，其中3路用于进行压力传感器的数据采集，2路用于进行行程传感器的数 据采集。所述装置还包括程序棒f，用于实现所述系统的升级等功能。所述支架控制器上设 置用于实现程序棒下载的串口。又可以使用通信网络在线自动更新升级程序，还可以通过 支架控制器内置的无线通信模块自动更新升级程序。所述支架控制器内设置有I2C接口，用于驱动电磁先导阀进行通信。
无线遥控设备e用于对本实施例的装置进行远程遥控。支架控制器的结构示意图及其使用示意如图2所示，UARTO用于程序棒在线下载 程序，UARTl用于无线通信，完成无线设备对主控制系统的通信功能。UART2用于控制面板 的通信，完成人机交互通信功能。UART3使用IRDA (infrared data association，红外线数 据标准协会)模式，用于红外传感器采集采煤机的位置数据。CAMKCAm接口采用单线CAN 协议通信方式，广播通信。ADC使用5路A/D完成数据采集功能，其中3路用于压力传感器 的数据采集，2路用于行程传感器的数据采集。I2C用于控制驱动电磁先导阀的通信功能。支架控制器在实现CAN通信时的使用示意如图3所示，CAN收发器根据需求来选 择采用单线或双线通信方式，选择单线通信方式时利用通信地线做通信回路。单线或双线 CAN通信方式的选择问题通过在支架控制器上配置电子开关电路来解决，可使用可控电子 开关实现单线或双线CAN通信线路的自动切换。通过软件设置就可以实现单线或双线CAN 通信方式的互换。这样保证CAN总线技术在支架控制器中的应用。默认情况下，均使用双线CAN通讯方式，对于某些特殊情况，或者双线CAN通讯中 某一路CAN通讯出现故障时，可将系统通讯方式切换为单线CAN通讯方式。CAm收发器的CANlH和电子开关的D 口分别与支架控制器的两个输出通信端1、2 连接，形成两路CAN通讯通道。CANl收发器的CANlL和CAN2收发器的CAN2H分别与电子开 关中的Si、S2连接。电子开关的IN与CPU连接。CANl、CAN2收发器分别与CPU的CAN接 口连接。这两路通信具有自适应性和可设置性，可以选择单路双线或双路单线的CAN通信 方式实现。通过软件设置就可以实现两种通信以及单路双线或双路单线CAN通信方式的互 换。以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述装置包括CAN总线，以 及连接于所述CAN总线上的支架控制器，所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串 口通信包括CAN通信。
2.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，还包括程 序棒，所述程序棒用于通过所述支架控制器上的串口下载程序。
3.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述支架 控制器无线通信模块，所述无线通信模块用于更新所述通信装置的升级程序。
4.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述支架 控制器上的串口为即插即用型，保证系统的冗余性和可靠性。
5.根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在于，所述支架 控制器上配置有电子开关电路，所述电子开关电路用于当所述支架控制器进行CAN通信 时，对CAN通信线路进行单线或双线的自动切换。
6.根据权利要求1 5之任一项所述的液压支架电液控制系统的通信装置，其特征在 于，所述CAN总线为双路容错CAN总线。
全文摘要
本发明公开了一种液压支架电液控制系统的通信装置。该装置包括CAN总线，以及连接于所述CAN总线上的支架控制器，所述支架控制器用于实现多种串口通信；所述串口通信包括CAN通信。本发明的通信装置具有自适应性，集多功能网络通信方式为一体，为液压支架电液控制系统在通信架构上带来极大的灵活性、实用性、多样性和可靠性。
文档编号G05B19/414GK102081379SQ20091023849
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者付振林, 李学恩, 禹丹, 薛立明 申请人:中国科学院自动化研究所