一种液压支架计算机控制系统的制作方法

本发明涉及一种液压支架计算机控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

液压支架通过自身液压系统实现支撑、升柱、降柱等动作，通过液压支架与掘进机、采煤机等的协同工作，可以大大提高煤炭开采效率，提高机械化开采水平，增加煤炭产量。所以液压支架是综合机械化采煤过程中必不可少的重要机械设备。使用现代科技手段，对液压支架进行计算机远程控制。代替传统手工控制的方式，可以提高液压支架的控制精度，增强液压支架工作的稳定性与故障的预判性,合理有效处理数据，通过远程监控实现液压支架的工况监控，进一步提高井下综合开采的机械化、自动化程度。

技术实现要素：

本发明提出了一种液压支架计算机控制系统，通过CAN总线完成了井上井下的稳定通信，借助于传感器与执行机构实现液压支架的工况信息参加与操作．使用监控主机软件系统实现对液压支架的远程监控。提高了液压支架工作的稳定性，提高了综采效率，增加了煤炭产量，为煤矿企业提高了经济效益。

本发明所采用的技术方案是：

所述液压支架计算机控制系统主要包括井上的监控主机、井下控制中心、CAN通信总线与设备、控制执行机构及各类传感器与红外发射器等设备。井上的监控主机主要实现的功能是对液压支架的工况信息的实时监控，主要对压力、高度、距离、位置等进行监控，同时可以直接通过监控主机对液压支架进行控制，完成液压支架位置的调整，对故障进行报警。井下控制中心主要实现的功能是对液压支架完成自动控制，包括升柱、降柱、洒水等。整个系统的通信依靠CAN总线与设备完成，CAN总线的最大优点是网络各节点之间的数据通信实时性强，这样保证了整个系统响应的实时性与可靠性。另外CAN总线具有容易实现且性价比高等特点，所以在液压支架控制系统中选用了CAN总线作为系统的通信系统。

所述液压支架计算机控制系统的通信使用了CAN总线，最早CAN是为现代汽车应用领域而设计开发的局域网，但是由于其速度快、安全性高的优点，使其很快得到认可，并快速在工业自动控制领域得到了应用。系统中CAN与监控主机的PCI接口需要进行互连。互连选用的设备是PCI-98201通信接口卡，PCI-9820I是符合PCI2.2规范的双端口PCI-CAN通讯接口卡，可以在工业环境下-25～+85℃稳定工作。打开计算机主机箱，使用PCI-9820I通讯卡可以直接插在主板的PCI插槽上，PCI-9820I通讯卡提供了2路CAN通道，在板卡后面可以直接连接使用，通过DB9针型连接器与实际的CAN-bus网络进行连接。引脚图中2、3引脚是CAN的信号线，5引脚为屏蔽线，3、6引脚为参考地。

所述通信协议是通信双方都遵守的通信约定，发送与接收方都按照协议进行数据处理，最终保证通信的成功。CAN数据传输中的数据包括起始帧、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结尾。

所述井上监控主机的控制软件使用VC++设计，VC++是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统，具有框架自动生成、灵活方便、功能强大、适合与硬件相关的底层能力开放强等显著优点，是控制领域软件设计的首选工具。本系统程序执行采用多线程的工作模式，整个程序使用主线程进行界面仿真与操作。数据处理与记录：另一条线程完成通信功能。主要是通过监视串口数据信息获取数据，另一方面将下发命令直接通过串口下发。

本发明的有益效果是：通过CAN总线完成了井上井下的稳定通信，借助于传感器与执行机构实现液压支架的工况信息参加与操作，使用监控主机软件系统实现对液压支架的远程监控。提高了液压支架工作的稳定性，提高了综采效率，增加了煤炭产量，为煤矿企业提高了经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统结构图。

图2是本发明的主线程程序流程图。

图中：1.监控主机；2.通信转换器；3.井下监控中心；4.芯片；5.终端器；6.电源；7井下监控中心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，液压支架计算机控制系统主要包括井上的监控主机、井下控制中心、CAN通信总线与设备、控制执行机构及各类传感器与红外发射器等设备。井上的监控主机主要实现的功能是对液压支架的工况信息的实时监控，主要对压力、高度、距离、位置等进行监控，同时可以直接通过监控主机对液压支架进行控制，完成液压支架位置的调整，对故障进行报警。井下控制中心主要实现的功能是对液压支架完成自动控制，包括升柱、降柱、洒水等。整个系统的通信依靠CAN总线与设备完成，CAN总线的最大优点是网络各节点之间的数据通信实时性强，这样保证了整个系统响应的实时性与可靠性。另外CAN总线具有容易实现且性价比高等特点，所以在液压支架控制系统中选用了CAN总线作为系统的通信系统。

液压支架计算机控制系统的通信使用了CAN总线，最早CAN是为现代汽车应用领域而设计开发的局域网，但是由于其速度快、安全性高的优点，使其很快得到认可，并快速在工业自动控制领域得到了应用。系统中CAN与监控主机的PCI接口需要进行互连。互连选用的设备是PCI-98201通信接口卡，PCI-9820I是符合PCI2.2规范的双端口PCI-CAN通讯接口卡，可以在工业环境下-25～+85℃稳定工作。打开计算机主机箱，使用PCI-9820I通讯卡可以直接插在主板的PCI插槽上，PCI-9820I通讯卡提供了2路CAN通道，在板卡后面可以直接连接使用，通过DB9针型连接器与实际的CAN-bus网络进行连接。引脚图中2、3引脚是CAN的信号线，5引脚为屏蔽线，3、6引脚为参考地。

通信协议是通信双方都遵守的通信约定，发送与接收方都按照协议进行数据处理，最终保证通信的成功。CAN数据传输中的数据包括起始帧、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结尾。

如图2，井上监控主机的控制软件使用VC++设计，VC++是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统，具有框架自动生成、灵活方便、功能强大、适合与硬件相关的底层能力开放强等显著优点，是控制领域软件设计的首选工具。本系统程序执行采用多线程的工作模式，整个程序使用主线程进行界面仿真与操作。数据处理与记录：另一条线程完成通信功能。主要是通过监视串口数据信息获取数据，另一方面将下发命令直接通过串口下发。