基于wincc和can总线的煤矿车辆监控系统的设计

《基于wincc和can总线的煤矿车辆监控系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于WinCC和CAN总线的煤矿车辆监控系统的设计谭思云1，田庚2，尤伟军３（武汉理工大学自动化学院西院62#信箱，湖北武汉430070）tiangeng0532@sina.com摘要：随着现代工业的迅猛发展，组态软件和总线技术也被越来越广泛的应用于工业控制中。WinCC和CAN总线也以其自身所具有的优势，在工控领域确立了自己的地位。针对煤矿车辆控制的实际情况，本文提出了一种基于WinCC和CAN总线的煤矿车辆监控系统的设计方案以及车辆监控动态回放部分的具体实现方法。关键词：WinCC、CAN、车辆监控、动态回放DesignofCollier

2、yVehicleMonitoringSystemBasedonWinCC　andCANBusTanSiyun1,TianGeng2,YouWeijun3Abstract:Withtherapidlydevelopmentofthemodernindustry,configurationsoftwareandbus-technologyhavebeenusedinthedomainofindustrycontrol.Atthemeantime,WinCCandCANbushaveestablishtheirstatusfortheadvanta

3、gesofthemselvestoo.Duetotheactualsituationofcollieryvehiclecontrol,thispaperdiscussadesignofcollieryvehiclemonitoringsystemanddynamicplayingbackofitsdata.Keyword:WinCC,CAN,Vehiclemonitoring,Dynamicplayingback.1前言由于煤矿深埋于地下，其运输通道建设的成本比较高，所以很多煤矿，尤其是一些开采较早的煤矿都是采用单行道旁边设立错车道的方式来解

4、决运输问题的。但是这种运输通道布局如果没有人为对其进行监控就会造成混乱的情况，不利于保证车辆运输的流畅性，进而影响其工作效率。正是由于煤矿的这种特殊的作业环境，决定了对其车辆进行自动控制的必要性。过去很多煤矿都是采用人工方法对其运输的车辆进行控制的，这样要随时联系矿井中的司机，人工的掌握其具体情况，给控制造成了不便。为了解决上述问题，本文设计了煤矿车辆监控系统，采用CAN总线技术，通过WinCC对整个系统进行自动的控制。WinCC是西门子公司在自动化领域中的先进技术与微软公司窗口软件的强大功能相结合的一种现代化控制中心。随着现代工业的迅猛发展

5、，组太软件和总线技术也被越来越广泛的应用于工业控制中。WinCC和CAN总线也以其自身所具有的优势，在工控领域确立了自己的地位。CAN总线在煤矿监控系统中有自己的优势：CAN总线直接通信距离可达10km/5kbps，无须中继，可靠性高；CAN总线采用非破坏性仲裁技术，当巷道内车辆众多，使多个读卡器同时检测到车辆识别码，同时向总线传送数据时，优选级低的节点将主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，从而有效避免总线冲突；CAN总线采用短帧结构，数据帧的数据场为8个节数（CAN技术规范2.0A），数据传输时间短，受干扰的概率低，

6、重发时间短；CAN的每帧数据都有CRC校验及其它检错措施，保证了数据传输的高可靠性，抗干扰性高，适合在井下高干扰环境中使用；CAN总线的节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其它操作不受影响。2系统整体设计思想整个系统设计的基本原理为：巷道内装有车辆识别卡的运输车辆运行到安装有读卡器的位置时，读卡器便能够监测到具体是哪个车辆，然后通过CAN总线向上位机（WinCC）发送其具体的信息（车辆号和位置），然后WinCC综合现场的情况，根据具体的控制算法输出相应的控制策略，并通过CAN总线把控制命令发送到信号灯

7、控制器以控制相应的信号灯，来达到控制交通的目的。如图1所示，整个监控系统主要分为上位机、CAN总线、下端监测执行设备三部分。上位机部分包括WinCC以及ZOPC_Server（基于CAN总线的通用OPC服务器），完成系统控制、界面显示以及与CAN总线通信的功能。CAN总线主要是完成数据传输的功能，为了增加传输的距离，本系统采用了透明网桥。具体的硬件配置为：ISA9620CAN接口卡、KS-401车辆识别卡、KD-402读卡器、KX-403信号灯控制器、KX-404信号灯、KW-405网桥、KJS-02通信电源。图1车辆监控系统结构框图在上层监

8、控部分，本系统根据用户需要分为了三个部分：现场监控、历史回放、数据查询。现场监控主要是对现场的情况进行实时的监视及控制，在监控的同时要把采集的数据及时的处理并写入S