基于双CAN总线的液压支架电液控制系统设计

作     者：邱吉元 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘国平

授予年度：2009年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：液压支架 电液控制系统 双CAN总线 μC/OS-Ⅱ 

摘      要：液压支架是煤矿井下安全支护的主要设备,掩护式液压支架是综采工作面大量使用的架型之一。为提高支架支护效率,越来越多的综采面开始采用电液控制系统。电液控制系统是以电子控制技术为核心,采用总线通信技术实现液压支架的位姿调整的控制系统,同时可实现工作面设备的监控管理。 综采面的液压支架数量较多,所以对电液控制系统的通信要求很高。本文采用双CAN总线通信,完成了整套控制系统的设计。主要研究工作如下: 1、对液压支架的邻架、ASQ、成组等动作进行分析,根据系统实际要求确定了各动作的相关参数并通过液压系统仿真得到单个动作的最大动作时间。 2、对电液控制系统通信数据分析后,根据系统通信的实时要求将总线数据分为邻架操作和轮询两大类,构建了双CAN总线的系统通信网络;对系统通信过程分析后,采用动静结合的调度算法分别设计了两条总线的通信调度和应用层协议。 3、采用LPC2290作为双CAN网络系统的节点控制器芯片,并设计了相应的接口电路,完成控制器硬件开发;在μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统下将系统软件划分为通信、按键、显示、输出、急停/闭锁、数据处理和显示任务,并完成各任务程序的编写。 4、对电液控制系统进行模拟试验和现场调试,并采用总线分析仪对CAN总线数据进行了检测和分析。 通过对系统的模拟试验和通信数据的分析,本文设计的基于双CAN总线的电液控制系统能够满足相应的功能和实时性要求。