CAN 总线在液压支架电液控制系统的应用

摘要：本文首先分析了国际上几种主要的液压支架电液控制系统的通讯实现方法，指出原
有方法中存在的不足。采用了 CAN 总线实现综采面支架控制器的互连。针对煤矿对现场总
线本质安全防爆的要求，采用了改进的统一供电法，设计了电源适配器和通讯适配器。取得
了良好的应用效果。

关键词：液压支架; CAN 总线; 本安防爆

Application of CAN Bus in Hydraulic Powered Support Electric and Hydraulic Control System

Abstract: Firstly, this paper analyses the communication means of the main products on hydraulic

powered support electric and hydraulic control system. Deficiency of the original means is

indicated. CAN bus is applied to realize the interconnection between controllers of hydraulic

powered support. According to the EX i explosion-proof request on field bus used in coal mine,

improved uniform power supply is adopted. Power supply adapter and communication adapter is

designed also. Good result is received.

Key words: Hydraulic Powered Support; CAN Bus; EX i Explosion-proof

液压支架电液控制系统的通讯方式分析

液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备。当前国际上主流的

液压支架电液控制系统有：DBT 公司的 PM4、MARCO 公司的 PM31 和 JOY 公司的 RS20
型 3 种。在通讯方面，PM4 架间通过 BIDI Bus 互联成综采面网络。这种方式的缺点在于，
一旦控制器不能正常工作，将导致控制系统通讯的中断。PM31 架间的通讯通过 BIDI Bus，
全工作面的互联则采用 T Bus。RS20 控制器间通过一条 19 芯强电缆连接，其中的 8 根线用
于通讯和紧急闭锁

[1]

。可以看出，PM4 与 PM31 都采用总线的方式进行通讯，但都不是标准

的现场总线。通过对 3 种控制器的剖析发现，它们的技术思路形成较早，且产品一直延续着
早期形成的思路。而现场总线的提出相对较晚。与现场总线方式相比，早期的技术思路存在
着如下几点缺陷：实现复杂，需要消耗较多的系统资源；没有提供可靠高效的通讯协议，数
据的错误检测和出错重发完全靠用户编制的软件实现，网络的错误处理能力不强。为了保证
通讯的准确性和系统运行的可靠性，就必须编制完善的调度程序和通信协议，这就增加了系
统开发的难度和开发周期。采用现场总线技术则可较好的解决上述问题。

CAN 总线的特点

CAN(Controller Area Network)即控制器局域网络，是一种标准的现场总线。由于其高可

靠性、灵活性以及独特的设计，CAN 总线越来越受到人们的重视并被广泛的应用于航海、
航空、医疗及工业现场领域。CAN 总线的特点可以概括如下：

(1) 通信方式灵活。CAN 既可以采用多主方式，也可以采用单主多从的方式。

(2) CAN 总线采用非破坏性仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较

低的节点会主动的退出发送，而最高优先级的节点可不受影响的继续传输数据，从而大大节
省了总线冲突仲裁时间。

(3) 通过报文滤波即可实现点对点、点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据，无

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