采煤機(jī)CAN總線調(diào)速系統(tǒng)

初成伍

（吉林省機(jī)械裝備制造有限責(zé)任公司，吉林 遼源 136201）

采煤機(jī)CAN總線調(diào)速系統(tǒng)

初成伍

（吉林省機(jī)械裝備制造有限責(zé)任公司，吉林 遼源 136201）

隨著對煤炭需求的增加，傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)設(shè)備已遠(yuǎn)不能滿足目前的需求，因此，須對采煤機(jī)等設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化處理，通過提升各工藝技術(shù)水平，加強(qiáng)煤炭生產(chǎn)效率，提高煤炭質(zhì)量。通過介紹采煤機(jī)CAN總線調(diào)速系統(tǒng)，分析采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題，針對其問題闡述CAN總線調(diào)控系統(tǒng)的優(yōu)勢所在，并給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證CAN總線調(diào)控系統(tǒng)的精準(zhǔn)性與高效性。就采煤機(jī)CAN總線的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)探討。

采煤機(jī)；CAN總線調(diào)速系統(tǒng)；問題；功能特點(diǎn)；理論概述

1　采煤機(jī)CAN總線調(diào)速理論概述

采煤機(jī)CAN總線能將采煤機(jī)設(shè)備各個(gè)單獨(dú)的功能模塊連接起來，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，并控制采煤機(jī)實(shí)際操作情況的速度，避免模塊獨(dú)立運(yùn)作時(shí)不受制約，影響采煤機(jī)正常運(yùn)行。隨著我國煤炭等產(chǎn)量的減少，為了滿足當(dāng)下對煤礦產(chǎn)品較大的需要量，在采煤過程中提升開采效率尤為重要，目前對煤炭開采技術(shù)的革新與設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化已成了重要研究的任務(wù)之一。采煤機(jī)通過采用CAN總線調(diào)速系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)設(shè)備的智能調(diào)速，其能給采煤機(jī)帶來以下幾方面的優(yōu)勢：

1.1操作簡單，使用可靠

CAN總線調(diào)速實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的無線調(diào)控操作，采煤機(jī)運(yùn)行環(huán)境通常較惡劣，工作人員長期處在這樣的條件下會(huì)對個(gè)人健康不利，但對采煤機(jī)的控制又必須執(zhí)行。利用CAN總線調(diào)速將采煤機(jī)設(shè)備內(nèi)各結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，進(jìn)行統(tǒng)一的速度控制，使得實(shí)際操作采煤機(jī)方法更簡單，不用考慮或者另外投入過多的人力物力，通過采煤機(jī)設(shè)備內(nèi)管理系統(tǒng)智能控制使用也較可靠。

1.2維修成本低，容易維護(hù)

CAN總線調(diào)速系統(tǒng)能夠保證在采煤機(jī)各設(shè)備內(nèi)功能模塊單獨(dú)運(yùn)行時(shí)能正常進(jìn)行，使每個(gè)模塊工作效率以及工作速度與實(shí)際進(jìn)程相當(dāng)，避免有的快有的慢造成整個(gè)機(jī)器內(nèi)運(yùn)作不良。利用統(tǒng)一調(diào)速系統(tǒng)，避免模塊運(yùn)行時(shí)發(fā)生不良狀況，也保障了采煤機(jī)設(shè)備的順利運(yùn)行，使得維修過程變得更加簡便，只需要對系統(tǒng)調(diào)速進(jìn)行設(shè)置即可，有針對性的問題處理與分析也減少了維修成本浪費(fèi)，具有維修成本低、容易維修的優(yōu)勢。

1.3牽引功率大，采煤效率高

CAN總線調(diào)速系統(tǒng)能給采煤機(jī)設(shè)備內(nèi)各功能模塊提供較大的牽引功率，通過平均分配與整體控制，將各模塊運(yùn)行功率平均，使采煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行能充分發(fā)揮所被利用的功率，提升工作效率。CAN總線調(diào)速根據(jù)具體的設(shè)備運(yùn)行情況，結(jié)合每個(gè)功能模塊的工作需求，提供適應(yīng)的功率，將總的牽引功率按照每個(gè)功能模塊的結(jié)構(gòu)與要求分成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的功率，使得采煤機(jī)整體在實(shí)際操作時(shí)具備強(qiáng)有力的大功率，提升采煤效率。

2　傳統(tǒng)采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題

2.1成本高

目前，采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)還存在有成本高、誤差大等問題，成本高主要是因?yàn)椴擅簷C(jī)調(diào)速系統(tǒng)所需的結(jié)構(gòu)元件費(fèi)用較高。我國當(dāng)下還未開發(fā)出來技術(shù)層次較高的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備，大多數(shù)都是從國外引進(jìn)，使得采煤機(jī)的制作成本提高。另外，對調(diào)速系統(tǒng)也要進(jìn)行定期維護(hù)，防止系統(tǒng)紊亂，在出現(xiàn)意外情況時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行編程，在這方面也存在一些人力物力的成本費(fèi)用。

2.2誤差大

傳統(tǒng)的采煤機(jī)系統(tǒng)由于設(shè)備老舊，精準(zhǔn)度不高，使得在實(shí)際操作中對設(shè)備的調(diào)速做得不夠，容易出現(xiàn)誤差較大的情況。另外，誤差大的原因還有采煤機(jī)設(shè)備內(nèi)各結(jié)構(gòu)制作較為粗糙，也未采用最新型的分功能模塊的形式開展運(yùn)行，導(dǎo)致采煤機(jī)本身在操作上就很容易產(chǎn)生問題，只要一處結(jié)構(gòu)有怠慢，那么整個(gè)設(shè)備運(yùn)行就會(huì)受到影響，對設(shè)備的調(diào)速也難以做到高度精準(zhǔn)。

2.3測量煩瑣

老式的采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)未能智能化，為了保證設(shè)備正常運(yùn)行，需要隔一段時(shí)間就去檢測一次，這會(huì)導(dǎo)致測量較煩瑣，不僅給人工操作帶來麻煩，系統(tǒng)以及設(shè)備內(nèi)各配件使用的太頻繁也會(huì)影響到采煤機(jī)的使用壽命。另外，多次測量會(huì)進(jìn)行多次調(diào)速操作，調(diào)速過程太多容易損壞設(shè)備，設(shè)備速度若變動(dòng)頻率較大，很難在今后的實(shí)際工作中保持正常的速度運(yùn)行，速度不正常就需要重復(fù)調(diào)速，這樣惡性循環(huán)，會(huì)對采煤機(jī)造成很大影響。

2.4不能實(shí)時(shí)監(jiān)控

傳統(tǒng)的采煤機(jī)不能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，需要相關(guān)技術(shù)人員定期去操作，實(shí)地去檢查，然而采煤機(jī)工作環(huán)境惡劣，高溫、多塵、多灰，長期停留在這種環(huán)境內(nèi)會(huì)給工作人員的身體健康帶來嚴(yán)重危害。但是這種環(huán)境對采煤機(jī)運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生不良影響，為了保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)運(yùn)行障礙，采煤機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控這個(gè)部分不能少，因此，現(xiàn)代的采煤機(jī)設(shè)備內(nèi)增添了智能化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對采煤機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，還節(jié)省了一定的人力物力成本，是采煤機(jī)設(shè)備的一大進(jìn)步。

3　采煤機(jī)CAN總線調(diào)速系統(tǒng)

3.1主控模塊

主控模塊是采煤機(jī)管理系統(tǒng)的主體，連接CAN總線調(diào)速口，能對設(shè)備中各個(gè)功能模塊進(jìn)行管理與控制，是整個(gè)CAN總線調(diào)速系統(tǒng)的核心部位。對主控模塊設(shè)計(jì)需要注意的地方就是能夠提供足夠的控制動(dòng)力實(shí)現(xiàn)對其他各個(gè)功能模塊的管理，以及能夠?qū)⑵渌K的實(shí)際操作情況結(jié)合起來，進(jìn)行針對的控制處理，并不影響各個(gè)功能模塊的正常使用。將主控模塊編入進(jìn)人工操作的系統(tǒng)顯示上，讓相關(guān)工作人員能及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況及主控模塊對其他模塊的調(diào)速進(jìn)度。

3.2數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊通過通信接口單位連接主控模塊，這部分的工作內(nèi)容主要是將采煤機(jī)設(shè)備的實(shí)際操作情況轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)整理起來，通過系統(tǒng)控制，將數(shù)據(jù)反映至主控模塊中心，供模塊分析，再?zèng)Q定是否模塊運(yùn)行狀態(tài)不佳是否需要調(diào)速等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊這部分結(jié)構(gòu)時(shí)需要注意保證其具備較大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間，并能夠進(jìn)行自行數(shù)據(jù)整理。通過把工作情況數(shù)據(jù)化，為設(shè)備智能控制創(chuàng)建一個(gè)平臺(tái)。

3.3指令執(zhí)行模塊

指令執(zhí)行模塊也是通過通信接口與主控模塊相連，此模塊的功能主要是傳達(dá)主控模塊的指令，主控模塊根據(jù)對數(shù)據(jù)采集信息的分析，針對不同功能模塊制定合適的調(diào)速方案，再由指令模塊執(zhí)行下去，指令將調(diào)速控制傳達(dá)至每個(gè)獨(dú)立模塊，并確保其按照指令進(jìn)行調(diào)速操作。在設(shè)計(jì)指令模塊這部分中需要注意信息傳送與接收的敏捷性，要讓高敏捷性的結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成此模塊，這樣才能確保信息發(fā)布及時(shí)。

3.4數(shù)據(jù)顯示模塊

數(shù)據(jù)顯示模塊既與主控模塊相連，也與人工控制界面相連，能夠通過遠(yuǎn)程通信將采集到的數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)控制中心并顯示出來，供相關(guān)工作人員參考與管理。數(shù)據(jù)顯示提供給主控模塊中心，主控模塊根據(jù)其進(jìn)行調(diào)速操作，實(shí)現(xiàn)CAN總線調(diào)速功能。另外，數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)計(jì)時(shí)，需注意采用新型的數(shù)據(jù)整理的結(jié)構(gòu)元件，能智能地對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再將處理后的數(shù)據(jù)反映至主控模塊，增強(qiáng)主控模塊的運(yùn)行效率。

4　小結(jié)

采煤機(jī)CAN總線調(diào)速系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠智能地針對實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)速操作，保證采煤機(jī)設(shè)備能始終保持在正常的運(yùn)行速度范圍內(nèi)，不僅有利于延長采煤機(jī)設(shè)備的使用壽命，還能提升設(shè)備儀器的實(shí)際操作效率。另外，利用CAN總線模塊化的系統(tǒng)控制方式，將整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)分為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的功能模塊，方便了對設(shè)備維修與檢查，也能使維護(hù)的成本降低。在今后的工作研究中，還要深入探究該如何優(yōu)化采煤機(jī)結(jié)構(gòu)的問題，進(jìn)一步增強(qiáng)采煤機(jī)的技術(shù)層次，推進(jìn)我國煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

CAN bus speed regulating system of coal cutter

CHUCheng-wu
（Jilin MachineryEquipment ManufacturingCo.，Ltd.，Liaoyuan 136201，China）

With the increasing demand for coal，traditional coal production equipment has been far from being able to meet current demand，therefore，it needs to make structural optimization process on coal cutters by raising the level of each technology to enhance the efficiency of coal production and improve coal quality.By introducing CAN bus speed regulating control system，this paper analyzed its existing problems，proposed experimental design analysis according tothe advantages of CAN bus speed regulating control system，finally the accuracy and efficiency of CAN bus speed regulating system were verified via the experimental results.

Coal cutter；CANbus speed regulatingsystem；Problems；Features；Theoryoutline

TD632

A

1674-8646（2016）17-0034-02

2016-07-16

初成伍（1979-），男，吉林松原人，工程師，學(xué)士，從事電氣自動(dòng)化研究。

［1］ 張世洪，何敬德，管亞平.電牽引采煤機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢［C］//中國煤礦綜采機(jī)械化發(fā)展30周年學(xué)術(shù)研討論文專集，2000.