基于CAN总线的地下自主铲运机控制系统设计.pdfVIP

第 63卷 第 2期 有 色 金 属 Vol63．NO．2 20 11年 5 NonferT0usMetats Mav 20 11 DOI：10．3969／j．issn．1001—0211．2011．02．063 基于 CAN总线的地下 自主铲运机控制系统设计 迟洪鹏 ，战 凯 ，李建国 ，何建成 (1．北京科技大学，北京 100083； 2．北京矿冶研究总院，北京 100070) 摘 要 ：在分析现场 CAN总线控制系统特点的基础上，提出以CAN总线为基础的地下 自主铲运机现场总线控制系统的结 构模型，分析现场 CAN总线控制系统各功能模块(总线管理控制模块 、基本控制模块、备用控制模块、无线通信模块)的结构和功 能，并在此基础 卜设训_各模块的基本控制 电路。 关键词 ：采矿工程；铲运机；CAN总线；模块 中图分类号 ：TD421；TD634 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—0211(2011)02—0260—04 的可靠性和灵活性。根据实 际需要，提 出了基于 引言 CAN总线的地下 自主铲运机控制系统 。 自动化技术在采矿设备上的应用 ，可以提高采 1 基于现场 CAN总线的分布式控制 矿的生产效率 ，降低采矿成本，改善采矿作业环境 ， 系 统 特别是保证现场作、人员的安全 。地下铲运机采用 远距离超视距遥控技术可使操作者远离危险的作业 CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，基 现场 ，可 以在安全、舒适 、宽敞的控制室进行操纵 ，操 本设计规范要求位速率 、高抗 电磁干扰性 ，而且能够 纵控制也可 由地下转至地而上。自主铲运机能够实 检测出任何错误。CAN总线的数据通讯具有突出 现无人操纵的 自主采掘铲运。自主铲运机通过计算 的可靠性 、实时性和灵活性 ，目前已经广泛应用在各 机控制 ，人通过叶1控室直接监视控制一台或多台地 个 自动化控制系统 中。 下铲运机作业 。 CAN总线主要特点有 ：通信介质支持双绞线、 地下 自主铲运机车载控制系统需要完成的控制 同轴 电缆 或光纤 ；很远 的数据传 输距离 (长达 1O 任务包括 ：1)接收来 自中控室的无线电信号并进 km)，高速的数据传输速率 (高达 1Mbps)；采用多主 行解码和校验 ；2)实现 自主点火和熄火；3)在紧急 方式工作，网络上任一节点可在任一时刻主动地向 情况下 实现紧急制 动；4)控制油 门、换档换 向、制 网上其他节点发送信息 ；多主结构依据优先权进行 动、动臂和铲斗等各 自动执行机构 的独立动作及复 总线访 问；发送的信息遭到破坏后可 自动重发；可根 合动作 ；5)极限位置传感器信号的预处理 ；6)对 车 据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；总线节点数取 载发动机 的转速 、液 系统 力和温度 、冷系统温度 决于总线驱动 电路 ，可达 110个；可靠的错误处理和 进行榆测及 监视 ；7)自动控制 系统故 障诊断及报 检错机制 ，节点在错误严重的状态下具有 自动退 出 警。 总线的功能 ；报文不包含源地址或 目标地址 ，仅用标 由于地下巷道环境 比较复杂恶劣，另一方面铲 志符来指示功能信息 、优先