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煤矿视频监控系统设计趋势将网络化

针对刨煤机组中液压支架多而分散、系统信息量大年夜等特征,基于CAN协议总线设计了液压支架散播式监控系统,上位机监控端可经由过程CAN总线和液压支架节制器进行通信,实现多液压支架的分散安装和集中节制功能,先容了系统的整体布局、事情道理、液压支架节制器节点的硬件设计和CAN利用层协议以及软件通信设计。

收集化是煤矿监控系统成长的一定趋势,跟着综采机器化水平的赓续前进,对液压支架事情状态的监测技巧水平要求也越高。今朝,采煤机和运输机的监控系统已经在许多煤矿投入应用,但液压支架事情状态的实时监测系统滞后于上述监控系统。液压支架的节制节点一样平常采纳BIDI Bus收集联通,跟着现场总线的提出,支架节制收集开始应用现场总线,如较为先辈的CAN。

CAN是多主总线收集,CAN协议总线在实时性、资源、靠得住性等方面有它独特的良好性。对液压支架的监控关键在于支架的事情状态数据和节制数据的实时传输,是以采纳CAN协议总线形成的散播式节制收集能及时掌握液压支架的事情数据从而实现对液压支架的实时监控,这样能避免很多不需要的变乱,能达到既节省劳动力和事情光阴又能高效率的临盆事情的目的。

1 支架电液监控系统

液压支架监控系统包括支架节制节点、CAN总线、地面节制、井下办事器、传感器等,如图1所示。液压支架节点采集压力、位移等旌旗灯号,经由过程CAN总线实时传给地面节制室,地面节制室根据接管的采集旌旗灯号节制支架节点的动作。

1 基于 CAN总线的支架电液节制系统

液压支架监控CAN总线信息分3类:

(1) 传感器信息:液压支架运动中采集的传感器信息。

(2) 节制信息:由节制节点发出,节制履行节点动作。

(3) 紧急指令:由总节制节点发送至履行节点,如紧急停机等动作。

2 支架CAN节制器设计

本系统采纳的微处置惩罚器是ATMEL公司的低功耗、高机能微节制器AT89S52,系统的CAN节制器采纳PHILIPS公司的自力CAN节制器SJA1000,CAN总线驱动器选用82C250。

AT89S52与工业80C51产品指令和引脚完全兼容,具有8K字节的可编程Flash存储器、256字节RAM。将节制器AT89S52的P1.0和SJA1000的AD0~AD7相连以接管与发送数据。将SJA1000的/CS连接到主节制器的P2.7口,AT89S52经由过程此接口读、写SJA1000,将SJA1000的功能引脚分手与节制器对应引脚相连,在造访处置惩罚器外设时将会自动孕育发生响应的操作。

为了前进支架节制节点的抗滋扰能力,选用高速光耦6N137将CAN节制器与收发器隔离。别的,收集终真个支架节点必要接120欧姆的电阻以匹配总线的阻抗。图2所示是CAN接口硬件电路图。

图2 CAN接口硬件电路图

3 系统的软件设计

3.1 信息优先级分配

采纳CAN2.0A标准帧款式,因为系统中周期性信息与随机信息共存,采纳截止期单调算法分配信息的标识符,即以每个信息的要求截止刻日为依据,截止期越大年夜的信息给予越低的优先级,全部系统包管每个信息的优先级独一。

3.2 CAN通信软件的设计

根据模块化思惟,将CAN通信软件分为三个部分,即CAN初始化模块、信息接管模块以及信息发送模块。

CAN节制器SJA1000在正式收发旌旗灯号之前必须进行初始化设置,初始化首先禁能主节制器中断源,进入CAN节制器复位模式,之后需进行时钟分频寄存器、验收代码、准时寄存器、输出节制寄存器等设置设置设备摆设摆设,着末时能CAN中断,则完成了初始化。

报文的发送和接管由CAN节制器SJA1000自力完成[3]。主节制器将要发送报文传送到发送缓冲器,然后置位发送哀求标志,发送指令采纳查询节制段的状态标志来节制发送;收到信息时,经由过程中断哀求看护节制器已经接管信息,主节制器从接管缓冲器提守信息,将信息存入本地存储器,然后开释接管缓冲器。

3.3上位机PC监控系统设计

为了动态显示液压支架的运行环境,基于组态软件开拓了监控界面,PC节点经由过程CAN适配卡接入CAN收集,接管液压支架CAN收集通报的数据,并形象的显示出来,主界面如图3所示。

图3 液压支架监控界面

4 结语

本文设计的基于CAN总线设计的刨煤机组液压支架监控系统可实现液压支架事情状态的实时监控功能,该监控系统已经成功利用于薄煤层开采中,比拟BIDI Bus系统,该系统相应速率快,靠得住性高,运行历程中体现稳定。

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