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液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法
被引量：
13
1
作者
杨永锴
张敏龙
+5 位作者
许春雨
宋建成
田慕琴
宋单阳
张晓海
聂鸿霖
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第12期70-76,共7页
通信系统是综采工作面液压支架电液控制系统信息传递的通道与桥梁,目前多采用CAN总线作为通信总线,易受井下复杂电磁环境的干扰,导致支架控制器内部通信硬件出现故障,造成控制器“失联”现象,且CAN总线通信系统采用多主通信模式,单台控...
通信系统是综采工作面液压支架电液控制系统信息传递的通道与桥梁,目前多采用CAN总线作为通信总线,易受井下复杂电磁环境的干扰,导致支架控制器内部通信硬件出现故障,造成控制器“失联”现象,且CAN总线通信系统采用多主通信模式,单台控制器“失联”将导致整个电液控制系统无法正常工作,造成安全隐患。设计了CAN通信保护电路,可使通信系统在较大负载情况下稳定运行,在复杂环境中具有较强的抗干扰性。基于CAN总线通信协议,结合令牌环网思想,提出了CAN总线通信故障检测与诊断方法,通过合理设计数据的帧结构与故障检测方式,弥补了CAN总线通信模式下节点丢失时难以定位的缺陷,并将增加数据长度对传输负载的影响降到最低,确保良好的通信性能。以2台端头控制器配合6台液压支架控制器组成环网,通过上位机不定时下发命令模拟井下实际操作时总线真实的负载情况,对液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法进行实验验证,结果表明:该方法对系统负载率的影响较低,不会影响系统的正常运行;当出现故障节点时,可在300 ms内检测出故障控制器并向全工作面报警,故障排除率达100%。
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关键词
综采工作面
液压支架
电液控制系统
CAN总线通信
令牌环网协议
故障检测
故障诊断
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职称材料
智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计
被引量：
13
2
作者
张晓海
田慕琴
+4 位作者
张敏龙
宋建成
许春雨
聂鸿霖
杨永锴
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第8期30-36,共7页
随着无人值守智能化综采工作面建设的不断推进,对液压支架电液控制系统的自动化控制功能提出了更高的技术要求。基于目前国内开发的电液控制技术在满足智能化生产技术要求方面,存在通信速率低、响应不及时和可靠性差等问题,开发了一种基...
随着无人值守智能化综采工作面建设的不断推进,对液压支架电液控制系统的自动化控制功能提出了更高的技术要求。基于目前国内开发的电液控制技术在满足智能化生产技术要求方面,存在通信速率低、响应不及时和可靠性差等问题,开发了一种基于32位处理器的液压支架电液控制系统端头控制器,设计了基于工业以太网和CAN总线的端头控制器通信架构。根据无人值守智能化综采工作面具有智能感知、智能决策和自动控制的技术要求,在端头控制器中设计了参数巡检、参数修改、在线升级和跟机自动控制功能。为了应对智能化综采工作面对液压支架电液控制系统数据标准化、规范化的要求,端头控制器可以对液压支架电液控制系统产生的数据按照基于位号的数据编码标准进行编码。通过综采工作面“三机”实验平台进行实验,结果表明:端头控制器从发出巡检指令到接收到实验平台27台支架控制器的数据,整个过程用时1.8 s,比使用RS485通信实现参数巡检快1.5 s;端头控制器发送的升级程序大小为38 KiB,传输时间为1.2 s。经过测试,综采工作面所有支架控制器从接收升级命令到一起升级成功用时为4~6 s,达到了预期目标;端头控制器可以根据采煤机位置控制相应液压支架做出正确动作,且能够满足实时性要求。
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关键词
端头控制器
ARM处理器
电液控制系统
液压支架
智能化工作面
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职称材料
题名
液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法
被引量：
13
1
作者
杨永锴
张敏龙
许春雨
宋建成
田慕琴
宋单阳
张晓海
聂鸿霖
机构
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制
山西
省重点实验室
晋能控股装备制造集团金鼎山西煤机有限责任公司
支架
制造
分
公司
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第12期70-76,共7页
基金
山西省1331工程“提质增效建设计划”(晋教科[2021]4号)。
文摘
通信系统是综采工作面液压支架电液控制系统信息传递的通道与桥梁,目前多采用CAN总线作为通信总线,易受井下复杂电磁环境的干扰,导致支架控制器内部通信硬件出现故障,造成控制器“失联”现象,且CAN总线通信系统采用多主通信模式,单台控制器“失联”将导致整个电液控制系统无法正常工作,造成安全隐患。设计了CAN通信保护电路,可使通信系统在较大负载情况下稳定运行,在复杂环境中具有较强的抗干扰性。基于CAN总线通信协议,结合令牌环网思想,提出了CAN总线通信故障检测与诊断方法,通过合理设计数据的帧结构与故障检测方式,弥补了CAN总线通信模式下节点丢失时难以定位的缺陷,并将增加数据长度对传输负载的影响降到最低,确保良好的通信性能。以2台端头控制器配合6台液压支架控制器组成环网,通过上位机不定时下发命令模拟井下实际操作时总线真实的负载情况,对液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法进行实验验证,结果表明:该方法对系统负载率的影响较低,不会影响系统的正常运行;当出现故障节点时,可在300 ms内检测出故障控制器并向全工作面报警,故障排除率达100%。
关键词
综采工作面
液压支架
电液控制系统
CAN总线通信
令牌环网协议
故障检测
故障诊断
Keywords
fully mechanized mining face
hydraulic support
electrohydraulic control system
CAN bus communication
token ring network protocol
fault detection
fault diagnosis
分类号
TD355 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计
被引量：
13
2
作者
张晓海
田慕琴
张敏龙
宋建成
许春雨
聂鸿霖
杨永锴
机构
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制
山西
省重点实验室
晋能控股装备制造集团金鼎山西煤机有限责任公司
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第8期30-36,共7页
基金
山西省1331工程“提质增效建设计划”项目(晋教科〔2021〕4号)。
文摘
随着无人值守智能化综采工作面建设的不断推进,对液压支架电液控制系统的自动化控制功能提出了更高的技术要求。基于目前国内开发的电液控制技术在满足智能化生产技术要求方面,存在通信速率低、响应不及时和可靠性差等问题,开发了一种基于32位处理器的液压支架电液控制系统端头控制器,设计了基于工业以太网和CAN总线的端头控制器通信架构。根据无人值守智能化综采工作面具有智能感知、智能决策和自动控制的技术要求,在端头控制器中设计了参数巡检、参数修改、在线升级和跟机自动控制功能。为了应对智能化综采工作面对液压支架电液控制系统数据标准化、规范化的要求,端头控制器可以对液压支架电液控制系统产生的数据按照基于位号的数据编码标准进行编码。通过综采工作面“三机”实验平台进行实验,结果表明:端头控制器从发出巡检指令到接收到实验平台27台支架控制器的数据,整个过程用时1.8 s,比使用RS485通信实现参数巡检快1.5 s;端头控制器发送的升级程序大小为38 KiB,传输时间为1.2 s。经过测试,综采工作面所有支架控制器从接收升级命令到一起升级成功用时为4~6 s,达到了预期目标;端头控制器可以根据采煤机位置控制相应液压支架做出正确动作,且能够满足实时性要求。
关键词
端头控制器
ARM处理器
电液控制系统
液压支架
智能化工作面
Keywords
end controller
ARM processor
electrohydraulic control system
hydraulic support
intelligent working face
分类号
TD355 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法
杨永锴
张敏龙
许春雨
宋建成
田慕琴
宋单阳
张晓海
聂鸿霖
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计
张晓海
田慕琴
张敏龙
宋建成
许春雨
聂鸿霖
杨永锴
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023
13
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