基于CAN總線的煤礦工作面監(jiān)控系統(tǒng)遠距離傳輸的研究與實現(xiàn).pdf

1、為了提高煤礦井下的生產效率，減少煤礦生產事故的發(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)控制等領域得到了廣泛的應用。
　　本文對CAN總線的報文結構和工作原理進行了介紹，對煤礦工作面的設備、環(huán)境等現(xiàn)場的組成進行了分析和研究。根據煤礦井下設備工作及現(xiàn)場環(huán)境的實際要求，設計了基于32位單片機(STM32F103)的智能監(jiān)控系統(tǒng)。論文進行了主控

2、電路的設計、外圍設備等各分支節(jié)點下位機硬件電路的設計、CAN通訊傳輸導線傳輸性能改善的電路設計、電源模塊的設計，通訊電路的設計等。
　　論文選用總線型的網絡拓撲結構，設計了系統(tǒng)的優(yōu)先級結構，采用三個不同的優(yōu)先級和對應的中斷響應機制，為下位機各節(jié)點分配了相應的ID號（分配各優(yōu)先級），對多節(jié)點信號傳輸進行了測試。論文對適應于井下干擾條件的傳輸導線介質進行了選型，對CAN總線實時通信速率進行了測試，得到了傳輸距離與傳輸速率之間的關系，對

3、其進行了分析，給出了通信速率與傳輸選距離的選擇依據。
　　為實現(xiàn)對井下工作面設備的監(jiān)控與控制及保護功能，論文對影響CAN總線傳輸距離的因素進行了分析，在總線的位定時參數、終端電阻、網絡拓撲結構等幾個方面提出了優(yōu)化方法。論文采用三個模擬節(jié)點，以2000米為通信距離，對井下常見的幾種情況進行了模擬驗證:完成了皮帶機速度、工作面溫度、設備工作電壓等信號的模擬測試，完成了現(xiàn)場設備的開關（啟動、停止）控制測試。
　　實驗結果表明系統(tǒng)在