一种液压支架自动化控制系统设计   珠海路灯车出租, 珠海路灯车,  珠海哪儿出租路灯车   车液压支架是高空作业的关键设备。随着近年来电子计算机和自动控制技术的发展，高空作业设备的自动化也日趋成熟，液压支架的电液控制也随之发展起来。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，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、难度大的一项高新技术产品。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，使液压支架与其他高空作业设备相配合，实现高效采煤。

     计算机分布式控制系统的通信结构大多数为主从结构。如果系统中的子控机没有相互控制和相互通信的要求，采用主从通信结构是合理的。但是如果有要求，采用主从通信结构来设计系统虽然也能实现子控机之间相互控制和相互通信，但并不是子控机之间直接通信的，而是通过与主控机之间间接通信实现的，主控机起到通信“二传手”的作用。显然，与子控机之间能直接通信的控制系统相比，其响应速度至少慢了一半，势必影响到整个系统的性能。从这一观点出发，采用主从通信结构来设计要求子控机之间能够相互控制和相互通信的计算机分布式控制系统是不合理的。根据液压支架在高空作业工作面中的实际工况以及液压支架之间相互控制的要求，采用CAN总线结构设计了多节点互控型的液压支架计算机分布式控制系统，高空作业工作面液压支架电液控制系统原理，每架液压支架由一台子控机进行检测和控制，构成一个电液控制子系统，主控机和所有子控机的串行通信接口均挂接在单根通信总线CAN总线上，构成刨煤机高空作业工作面液压支架计算机分布式控制系统。 系统中所有的子控机的硬件组成都一致，由单片机扩展控制通道，信号检测通道，通讯接口，显示器，键盘以及声光报警装置构成。系统中，支架油缸的压力和位移通过传感器转换为电信号，单片机接收这些信号数据，进行编译，在通过控制通道将控制命令发送给油缸。通过操作外接的输入系统（键盘）可以向本支路的液压支架发送控制命令，也可以通过通讯接口向其他的液压支架发送控制命令。同时，在对支架控制后，若支架油缸运动不到位，声光报警装置将会发送故障警报，显示器显示故障详细信息，工作人员可以通过故障信息进行维护处理。

    本系统采用CAN总线通信，CAN总线技术属于现场总线的范畴，原由德国博世公司设计的一种串行通信网络，它能在强电磁干扰等环境下可靠工作。它有以下特点：

   （1）多主站总线。总线上任何节点支路都可以在任何时刻向网络上其他的节点支路发送控制信号。

   （2）采用了独特的非破坏性总线仲裁技术，能自动优先分配资源给优先级别高的节点，优先高的节点能先传送数据，满足了实时性的要求。

   （3）在线上任何点都能点对点、一点对多点或者全局广播传送数据。

   （4）总线上的每帧有效字数最多为8个，具有校检措施，使错误率降的很低。若某一节点出现严重错误，能自动的从总线上脱离，保证总线上其他支线的正常工作。

   （5）CAN总线构造简单，只存在两根导线，在系统需要扩充时，只需要将新的节点挂接总线即可，具有优良的可扩充性。

   （6）线路衰减低，传输速度快。CAN具有超过10kM的直接通信距离，速率最高能达到1Mb每秒。由于具有以上种种优异的性能，它是这类分布式控制系统的最佳总线。在系统中，所有分散的子控机与主控机一起连接在CAN上，所有的子控机支路均为网络节点，通过CAN总线这条纽带联系在一起，成为一个可以相互沟通通信的系统，实现了系统内节点间的相互控制。

     珠海路灯车出租, 珠海路灯车,  珠海哪儿出租路灯车 http://www.zhuhailudengchechuzu.com/

     节点为系统网络上的中间站，它能接受和发送信息，在系统的CAN线上存在2种类型的节点：一为不带微处理器的非智能节点，另一为具备智能微处理器的智能节点。如芯片P82C150能够成一个非智能节点，它只具备数字和模拟信号采集功能。智能节点由微处理器和可编程的CAN控制芯片组成。一般智能节点分为2类：一种是将芯片P8Xc591的这种节点与CAN控制器集成在微处理器中；另一种是通过独立的通信控制芯片和单片机接口组成。第一种芯片的可靠性高，功能也较为强大，可是成本较高，需要使用专门的开发工具进行设计。第二种则能通过通用的单片机仿真器实现设计，具有成本低，实现容易，使用操作灵活的特点。所以，文中所述系统采用的是第二种节点方案。CAN总线的节点硬件原理图。

  

     整个系统电路由微控制器单片机、独立CAN通信控制器SJA1000、CAN总线驱动器PCA82C250、高速光电耦合器6N137四部分构成。节点的核心为单片机，它不仅完成节点前段的控制，还负责CAN通信控制器SJA1000的设置和报文的收发。独立CAN通信控制器SJA1000负责完成CAN协议的物理层及数据层的主要功能。考虑到工作环境，系统中SJA1000和PCA82C250并不是直接相连，而是采用高速光耦6N137与PCA82C250相连，这样隔离了SJA1000和PCA82C250，实现了各个节点之间的电器隔离，增强了CAN总线节点的抗干扰能力。

      控机与液压支架是一一对应的，它的主要工作是：接受支架的压力、动作和开关位置的监测数据，并编译数据，进而向支架发送控制命令。它实现了：①对应支架的升、降、移动动作和推进量的控制；②自动控制左右各5台相邻的支架的动作；③能将支架编组移动和推进；④能紧急停车；⑤能显示立柱压力数据集推移行程数据等；⑥能由人工控制邻架自动排序。

     本文主要介绍了高空作业工作面液压支架电液控制系统的设计，设计完成了系统原理结构图、子控机的硬件结构及其子控机和主控机的主要功能，最后对系统通信和功能进行了简单介绍，下一步将进一步完善本系统，为我国的煤炭事业作出贡献。