专利名称：一种液压间架控制器的程序在线升级方法
技术领域：
本发明涉及一种电液控制器程序在线升级方法，尤其是一种用于煤矿井下综采工作面的液压间架控制器的程序在线升级方法。
背景技术：
综采工作面液压间架控制技术是实现采煤自动化的关键技术，是提高煤炭开采效率、保证井下安全生产的重要途径。其中，实现液压支架的各个控制器程序的及时、方便、快捷的更新是提高煤矿井下开采效率，实现真正的无人值守工作面的关键功能之一。
目前，随着煤炭工业的飞速发展，液压间架控制系统的研发也取得了长足的进步，一部分国内生产的液压间架电液控制系统已经投入使用。但是，由于各种原因，采煤工作面上的所有间架控制器的程序升级始终没有找到一个方便、快捷的实现方法，大多数工作面还是采用对间架控制器逐个下载程序的方法完成间架控制器的程序的升级。这样，就会造成庞大的工作量，并且还延缓了生产，影响了煤炭的开采效率。因此，研究一种间架控制器的程序自动升级方法是大多数采煤工作面迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的是提供一种综采工作面上液压间架控制器的程序在线升级功能方法。本发明方法运行的硬件平台是一个综采工作面包括一台端头控制器和上百台间架控制器，并且每一台间架控制器直接驱动一台电池驱动主阀，进而控制一台液压支架。其中间架控制器的输出端口和主阀的输入端口相连，同时工作面上的所有间架控制器都通过RS-485架间通讯依次相连。对于一台间架控制器，其内部硬件包括主控部分和接口控制部分，间架控制器主控部分与接口控制部分之间采用SPI主从通讯方式，接口部分为主，主控部分为从。本发明所采用的技术方案是一种液压间架控制器程序在线升级方法工作面上的所有液压间架控制器都通过RS-485架间通讯依次相连，液压间架控制器其内部硬件包括主控部分和接口控制部分，液压间架控制器主控部分与接口控制部分之间采用SPI主从通讯方式，接口部分为主，主控部分为从，对任一液压间架控制器编号设置为001，并将其通过SPI通讯传输到该架控制器的主控部分并保存，然后通过架间RS-485通讯将本架编号依次传输到下一台间架控制器中，并依次加一作为本架编号，同时将各架的编号传输到主控部分并保存。然后按照如下的方法进行在线升级
一、端头控制器选定需要进行程序升级操作的液压间架控制器编号对其发送状态检测指令，来判断该液压间架控制器是否处于忙碌状态，当判断到该架控制器处于空闲状态时则开始将液压间架控制器的程序代码分段并以MODBUS协议向选定的液压间架控制器主控CPU发送，并在每段程序代码末尾加该段程序代码的CRC校验码，
二、所属液压间架控制器主控CPU在收到一段程序代码后，先对该段代码进行CRC校验确保其正确性，然后判断是否属于主控部分程序，如果属于主控部分程序则，将该段代码存入到间架控制器主控部分的外部RAM中，如果属于接口部分程序，则主控CPU向接口 CPU传送该段程序代码和相应的CRC校验码，接口 CPU收到的程序代码进行CRC校验确保其正确性，并将代码写入到接口部分的外部RAM中，接着主控CPU向端头控制器发送指令要求继续发送，端头控制器接收到要求继续发送指令后，继续将液压间架控制器的程序代码分段并以MODBUS协议向选定的液压间架控制器发送，同样的方法进行校验、判断、写入外部RAM中，循环执行至程序全部写入外部RAM中；
三、端头控制器向该液压间架控制器发送程序升级指令，该液压间架控制器主控CPU判断所属为接口部分还是主控部分，如果是主控部分，主控CPU自动跳到主控升级引导程序段中运行，如果是接口部分，接口 CPU自动跳到接口升级引导程序段中运行，对液压间架控制器升级指令所属部分CPU的程序存储FLASH空间进行擦除，读取外部RAM中的程序代码并写到FSASH空间中以0000H开始的存储空间，将全部的程序代码写到FLASH空间；
四、端头控制器对不同液压间架控制器主控部分CPU依次执行上述步骤，实现了对整个工作面所有液压间架控制器程序在线升级。本发明的有益效果是避免了对一个采煤工作面上一百多台间架控制器单独下载程序时的庞大工作量，并且还节省了相应的程序下载时间。
图I是本发明液压间架控制器网络的结构示意框 图2是本发明液压间架控制器的内部结构框 图3是本发明中液压间架控制器程序在线升级的程序流程图。
具体实施例方式下面结合附图用具体实施方式
进一步详细描述本发明一种液压间架控制器的程序在线升级方法。本发明所述的硬件平台基础上如图I所示工作面上的所有液压间架控制器都通过RS-485架间通讯依次相连，如图2所示液压间架控制器其内部硬件包括主控部分和接口控制部分，液压间架控制器主控部分与接口控制部分之间采用SPI主从通讯方式，接口部分为主，主控部分为从。本发明中所述的液压间架控制器程序在线升级功能具体实现的程序流程图如图3所示，端头控制器对间架控制器主控部分CPU中的程序升级采用端头在线升级方法，即首先端头控制器选定需要进行程序升级操作的间架控制器编号，并对其发送状态检测指令，来判断该间架控制器是否处于忙碌状态。当判断到该架控制器处于空闲状态时则开始将间架控制器的程序代码分段并以MODBUS协议向选定的间架控制器发送，并在每段程序代码末尾加该段程序代码的CRC校验码，在本发明中选择以每段IK的容量发送。该间架控制器主控CPU在收到一段程序代码后，先对该段代码进行CRC校验确保其正确性，并将该段代码存入到32K的间架控制器主控部分的外部RAM中。然后向端头控制器发送指令要求继续发送。经过测试本间架控制器的所有主程序的大小约15K，所以RAM空间足够。本发明中传送速率选用9600bps,从而保证传输数据的稳定可靠。端头控制器在发送完程序代码后向该间架控制器发送程序升级指令，使间架控制器程序自动跳到升级引导程序段中运行。在此程序段中，先对控制器CPU的程序存储FLASH空间进行擦除，然后循环读取外部RAM中的程序代码并写到FSASH空间中以0000H开始的存储空间。直到将全部的程序代码写到FLASH空间之后，程序自动跳回到到0000H单元开始运行程序。端头控制器对不同间架控制器主控部分CPU依次执行上述步骤，则实现了对整个工作面所有间架控 制器主控部分的程序在线升级。液压间架控制器接口部分的程序升级方法于此类似，只不过是通过主控部分CPU把接口部分升级所需的程序和命令传递到接口部分CPU，有接口部分的CPU按照同样的方法进行程序升级。在本发明中架间通讯的传输速率为9600bps，实验证明在此传输速率下，RS-485架间通讯稳定可靠工作。此外由于既考虑发送精度，又考虑发送时间，本发明中选择每段以IK的大小发送程序代码。在本发明中通过在预先选定的首架控制器上操作相应的按键将其支架编号设置为001，并将其通过SPI通讯传输到该架控制器的主控部分并保存。然后通过架间RS-485通讯将本架编号依次传输到下一台间架控制器中，并依次加一作为本架编号，同时将各架的编号传输到主控部分并保存。这样即可实现整个采煤工作面所有间架控制器编号的自动排序功能。
权利要求
1.一种液压间架控制器程序在线升级方法工作面上的所有液压间架控制器都通过RS-485架间通讯依次相连，液压间架控制器其内部硬件包括主控部分和接口控制部分，液压间架控制器主控部分与接口控制部分之间采用SPI主从通讯方式，接口部分为主，主控部分为从，其特征在于，对液压间架控制器编号，然后按照如下的方法进行在线升级 一、端头控制器选定需要进行程序升级操作的液压间架控制器编号对其发送状态检测指令，来判断该液压间架控制器是否处于忙碌状态，当判断到该架控制器处于空闲状态时则开始将液压间架控制器的程序代码分段并以MODBUS协议向选定的液压间架控制器主控CPU发送，并在每段程序代码末尾加该段程序代码的CRC校验码； 二、所属液压间架控制器主控CPU在收到一段程序代码后，先对该段代码进行CRC校验确保其正确性，然后判断是否属于主控部分程序，如果属于主控部分程序则，将该段代码存入到间架控制器主控部分的外部RAM中，如果属于接口部分程序，则主控CPU向接口 CPU传送该段程序代码和相应的CRC校验码，接口 CPU收到的程序代码进行CRC校验确保其正确性，并将代码写入到接口部分的外部RAM中，接着主控CPU向端头控制器发送指令要求继续发送，端头控制器接收到要求继续发送指令后，继续将液压间架控制器的程序代码分段并以MODBUS协议向选定的液压间架控制器发送，同样的方法进行校验、判断、写入外部RAM中，循环执行至程序全部写入外部RAM中； 三、端头控制器向该液压间架控制器发送程序升级指令，该液压间架控制器主控CPU判断所属为接口部分还是主控部分，如果是主控部分，主控CPU自动跳到主控升级引导程序段中运行，如果是接口部分，接口 CPU自动跳到接口升级引导程序段中运行，对液压间架控制器升级指令所属部分CPU的程序存储FLASH空间进行擦除，读取外部RAM中的程序代码并写到FSASH空间中以0000H开始的存储空间，将全部的程序代码写到FLASH空间； 四、端头控制器对不同液压间架控制器主控部分CPU依次执行上述步骤，实现了对整个工作面所有液压间架控制器程序在线升级。
2.根据权利要求I所述的一种液压间架控制器程序在线升级方法，其特征在于对任一液压间架控制器编号设置为001，并将其通过SPI通讯传输到该架控制器的主控部分并保存，然后通过架间RS-485通讯将本架编号依次传输到下一台间架控制器中，并依次加一作为本架编号，同时将各架的编号传输到主控部分并保存。
全文摘要
本发明涉及一种电液控制器程序在线升级方法，尤其是一种用于煤矿井下综采工作面的液压间架控制器的程序在线升级方法。工作面上的所有液压间架控制器都通过RS-485架间通讯依次相连，液压间架控制器其内部硬件包括主控部分和接口控制部分。端头控制器选定需要进行程序升级操作的液压间架控制器编号对其发送程序或者指令，液压间架控制器CPU对程序和指令进行检查后，程序写入外部RAM中，然后根据指令对液压间架控制器进行升级。
文档编号E21D23/12GK102635379SQ20121008608
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者刘媛, 宋建成, 张文杰, 田慕琴, 许春雨, 辛春红 申请人:太原理工大学