【摘要】：采煤機電控系統(tǒng)是采煤機的核心部分,整個控制涉及大量輸入輸出信號,且信號節(jié)點分布在不同的空間位置。CAN總線是近年來迅速發(fā)展的,可靠性強,高容錯性的現(xiàn)場總線技術。本文以采煤機電控系統(tǒng)的研制為背景,采用CAN總線通訊技術構建采煤機分布式電控系統(tǒng),應對我國煤礦復雜工況環(huán)境下采煤機電控系統(tǒng)穩(wěn)定性及系統(tǒng)擴展能力的要求,課題研究具有一定的理論意義和工程價值。本文首先通過對采煤機工況進行分析,結合采煤機監(jiān)控系統(tǒng)要求,確定采煤機電控系統(tǒng)總體方案。結合采煤機實際工作環(huán)境,充分考慮空間位置分布,合理劃分電控系統(tǒng)結構,為采煤機電控系統(tǒng)設計提供基礎。然后依據(jù)采煤機電控系統(tǒng)外設的類型,提出了模塊化的硬件系統(tǒng)方案。整個硬件系統(tǒng)分為主控制模塊、開關量采集模塊、開關量輸出模塊和模擬量采集模塊,每個模塊均采用ARM7處理器作為控制核心,并選用CAN總線實現(xiàn)各個模塊的互聯(lián)通訊,并給出了CAN總線通訊方案以及各個模塊的具體設計過程。由于各個控制器具有相同的主控制器和通信要求,本文采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS-II進行各個模塊程序開發(fā),保證系統(tǒng)可移植性能。CAN總線通訊程序采用CANOPEN協(xié)議,并對各個模塊的差異化軟件部分如圖形用戶界面,數(shù)字濾波,模擬量采樣進行了較為詳細的闡釋。結合軟硬件設計過程中的關鍵環(huán)節(jié),給出了提升采煤機可靠性的措施。最后,對全文的工作和取得的進展進行了總結,并對接下來的工作進行了展望。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD632
【圖文】：

牽引采煤機電控系統(tǒng)總體設計verall Design of Electrical Control System forarer煤機是機械化采煤的主要設備。當前在煤礦上應用最廣泛的是滾筒筒采煤機是以螺旋滾筒作為工作機構，以滾削的原理實現(xiàn)落煤的采煤以一定的速度轉動，同時采煤機以一定牽引速度運行，滾筒旋轉并旋滾筒上的截齒從煤壁上截割下煤體，破落下的煤在螺旋葉片的作板運輸機中。煤機系統(tǒng)結構如圖 2-1 所示，采煤機由滾筒、搖臂、截割電機、行、變頻器箱、變壓器箱等部分組成。其中開關箱是采煤機動力電的責整機電源的通斷。變頻器箱是電控系統(tǒng)的核心，主要由采煤機主號采集板和變頻器組成，控制采煤機的左右行走，搖臂升降等功能有牽引變壓器，負責給變頻器供電。

碩士學位論文2）系統(tǒng)采用先進的現(xiàn)場 CAN 總線通信在 80 年代初，CAN 總線是由德國博世公司開發(fā)的通信協(xié)議。這種通信協(xié)議是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。這種協(xié)議解決了汽車內的各種各樣的儀器之間的通信問題，在此之間這種通信問題一直沒有得到很好解決。CAN 總線通信速率可達1M，具有良好的開放性，通信數(shù)據(jù)包短，有通信問題可以及時發(fā)現(xiàn)并且只需 3 芯電纜既可以實現(xiàn)組網(wǎng)，網(wǎng)絡規(guī)模可以在一定程度擴展，具有很高的成本優(yōu)勢。

碩士學位論文近年來隨著微處理器技術的發(fā)展，多種型號的微處理器（如 TI、NXP）開始集成 CAN 控制器，再配合 CAN 收發(fā)器芯片實現(xiàn) CAN 網(wǎng)絡的電平轉換，便能夠組建 CAN 總線網(wǎng)絡。采用該方案能夠提升系統(tǒng)集成度，并提升系統(tǒng)可靠性能。本系統(tǒng)各個單元均需要主控處理器和 CAN 總線，因此采用第二種控制方案，即選擇集成 CAN 控制器的微處理器，可以同時實現(xiàn)通信、數(shù)據(jù)采集和控制功能。為實現(xiàn) CAN 控制器的電平轉換，為進一步保證系統(tǒng)設計的 CAN 網(wǎng)絡的抗干擾性能，本系統(tǒng)每個 CAN 節(jié)點采用專用的隔離 CAN 總線收發(fā)器，對應的驅動部分原理圖如圖 3-4 所示。

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

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相關碩士學位論文 前1條

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本文編號：2780613