基于CAN總線的煤礦工作面監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)难芯颗c實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了提高煤礦井下的生產(chǎn)效率，減少煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生，煤礦井下工作面一體化的監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的。CAN總線作為一種新型的工業(yè)控制方式，在實(shí)時性和可靠性方面具有卓越的性能，近年來在工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文對CAN總線的報文結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，對煤礦工作面的設(shè)備、環(huán)境等現(xiàn)場的組成進(jìn)行了分析和研究。根據(jù)煤礦井下設(shè)備工作及現(xiàn)場環(huán)境的實(shí)際要求，設(shè)計了基于32位單片機(jī)(STM32F103)的智能監(jiān)控系統(tǒng)。論文進(jìn)行了主控

2、電路的設(shè)計、外圍設(shè)備等各分支節(jié)點(diǎn)下位機(jī)硬件電路的設(shè)計、CAN通訊傳輸導(dǎo)線傳輸性能改善的電路設(shè)計、電源模塊的設(shè)計，通訊電路的設(shè)計等。
　　論文選用總線型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計了系統(tǒng)的優(yōu)先級結(jié)構(gòu)，采用三個不同的優(yōu)先級和對應(yīng)的中斷響應(yīng)機(jī)制，為下位機(jī)各節(jié)點(diǎn)分配了相應(yīng)的ID號（分配各優(yōu)先級），對多節(jié)點(diǎn)信號傳輸進(jìn)行了測試。論文對適應(yīng)于井下干擾條件的傳輸導(dǎo)線介質(zhì)進(jìn)行了選型，對CAN總線實(shí)時通信速率進(jìn)行了測試，得到了傳輸距離與傳輸速率之間的關(guān)系，對

3、其進(jìn)行了分析，給出了通信速率與傳輸選距離的選擇依據(jù)。
　　為實(shí)現(xiàn)對井下工作面設(shè)備的監(jiān)控與控制及保護(hù)功能，論文對影響CAN總線傳輸距離的因素進(jìn)行了分析，在總線的位定時參數(shù)、終端電阻、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等幾個方面提出了優(yōu)化方法。論文采用三個模擬節(jié)點(diǎn)，以2000米為通信距離，對井下常見的幾種情況進(jìn)行了模擬驗證:完成了皮帶機(jī)速度、工作面溫度、設(shè)備工作電壓等信號的模擬測試，完成了現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)（啟動、停止）控制測試。
　　實(shí)驗結(jié)果表明系統(tǒng)在