CN101240711A

CN101240711A - 液压支架电液控制系统

Info

Publication number: CN101240711A
Application number: CNA2008100196100A
Authority: CN
Inventors: 李学仁; 程有堂; 翟才余; 刘永久
Original assignee: Jiangsu Chaoyang Hydraulic Mechanism Group Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Chaoyang Hydraulic Mechanism Group Co Ltd
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2008-08-13

Abstract

本发明提供了一种液压支架电液控制系统，它包括主控机、子控机、通讯总线、液压阀以及液压支架组成；主控机与子控机之间通过一条通讯总线控制子控机并接受子控机传输出的信号；子控机根据主控机的命令经由控制通道通过液压阀控制液压支架的动作，同时通过检测通道检测液压支架的动作。本发明所述的液压支架电液控制系统，控制器之间的通信都是直接的因而系统的响应速度快。同时由于任意的子控机与主控机之间都是独立连接的，因此该系统具有良好的可靠性，任何控制器出现故障都不影响系统的正常工作。最后该系统也具有良好的可维护性，除了主控机以外的各部分维修和更换故障控制器不影响系统的正常工作。

Description

液压支架电液控制系统

技术领域

本发明提供了一种支架的控制系统，特别是在煤矿采集领域的液压支架电液控制系统。

背景技术

上个世纪80年代初德国、美国就开始研究液压支架计算机电液控制技术。80年代中期进行了产品的井下小批量试验。80年代末期开始在全工作面液压支架上使用，并达到了成熟广泛的运用程度。在地质条件较优越的美国和澳大利亚，其去臂工作面的液压支架几乎全部采用计算机电液控制系统。目前，国外生产的计算机电液控制系统的主要厂家有：德国的DBT公司，MARCO公司、EEP公司，OHE公司，美国的JOY公司等。但是美国的JOY公司的采用主从通讯结构的分布式控制系统，采用双通道单向控制，控制系统复杂而且控制手段单一，无法应对复杂控制的需要。德国的DBT公司和MARCO公司，采用了环形通讯结构的分布式控制系统，主机与子控机之间的通讯倚赖与不同序列的子控机之间的通讯，一旦某一级的子控机失去控制，那么其后的所有子控机都将失去控制，给煤矿企业的安全生产带来极大的隐患。我国在80年代中期也开始研究液压支架电液控制技术。但由于种种原因，至今仍没一套国产的计算机电液控制系统在井下使用。主要原因是国内研制计算机电液控制系统的抗干扰问题没有解决。

发明内容

发明目的：本发明针对现有液压支架电液控制系统的不足，提供了一种能够高效传输控制的液压支架电液控制系统。

技术方案：本发明提供了一种液压支架电液控制系统，它包括主控机、子控机、通讯总线、液压阀以及液压支架组成；主控机与子控机之间通过一条通讯总线控制子控机并接受子控机传输出的信号；子控机根据主控机的命令经由控制通道通过液压阀控制液压支架的动作，同时通过检测通道检测液压支架的动作。

本发明中，所述主控机由单片机，以及与单片机连接的控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置以及存储器构成；主控机通过通讯模块与通讯总线上的各个子控机连接。

本发明中，所述子控机包括单片机、控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置、光电隔离本案电路、驱动电路、A/D转换模块以及压力传感器和位移传感器；控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置、光电隔离本安电路以及A/D转换模块分别与单片机连接；单片机依次通过与光电隔离本安电路连接的驱动电路控制所述液压阀从而控制液压支架的运动；液压支架通过压力传感器和位移传感器与A/D转换模块连接。

有益效果：本发明所述的液压支架电液控制系统，控制器之间的通信都是直接的因而系统的响应速度快。同时由于任意的子控机与主控机之间都是独立连接的，因此该系统具有良好的可靠性，任何控制器出现故障都不影响系统的正常工作。最后该系统也具有良好的可维护性，除了主控机以外的各部分维修和更换故障控制器不影响系统的正常工作。

附图说明

图1为本发明的总体结构图。

图2为本发明的主控机的结构图。

图3为本发明的子控机与支架的连接结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的解释。

如图1所示，从总体结构上看，本发明的液压支架电液控制系统，它包括主控机、子控机、通讯总线、液压阀以及液压支架组成；主控机与子控机之间通过一条通讯总线控制子控机并接受子控机传输出的信号；子控机根据主控机的命令经由控制通道通过液压阀控制液压支架的动作，同时通过检测通道检测液压支架的动作。

如图2所示，本发明中主控机由单片机，以及与单片机连接的控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置以及存储器构成；主控机通过通讯模块与通讯总线上的各个子控机连接。

如图3所示，本发明中子控机包括单片机、控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置、光电隔离本案电路、驱动电路、A/D转换模块以及压力传感器和位移传感器；控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置、光电隔离本安电路以及A/D转换模块分别与单片机连接；单片机依次通过与光电隔离本安电路连接的驱动电路控制所述液压阀从而控制液压支架的运动；液压支架通过压力传感器和位移传感器与A/D转换模块连接。子控机通过其通讯模块，与通讯总线上的主控机连接。

本发明中，主控机与子控机的控制模块一般可采用键盘控制输入信号。

本发明中，显示模块一般采用自带本安电路的显示器，保证了在煤矿采掘工作中的电路安全。

本发明中，通讯模块可以采用MAX487芯片。

本发明的液压支架电液控制系统工作方式如下：主控机通过单路的通讯总线将控制命令传送到需要接受控制的各台子控机，自控机通过液压阀控制液压支架的动作。同时与液压支架相连的压力传感器和位移传感器将其感受到的液压支架的动作信号通过A/D转换模块传送到各个子控机的单片机部分，将该液压支架的状态显示到显示模块，同时子控机通过通讯总线传送到主控机。如果该子控机控制的液压支架出现了异常，则该子控机的声光报警装置将会报警，同时将有关的信号传送到主控机。

本发明所述的一种液压支架电液控制方法中，主控机可以实现以下功能：1、监测整个工作组中所有电液子控机系统的状态；2、通过键盘输入命令控制多个子控机系统的动作；3、根据各个液压支架系统、地址条件的不同通过主控机系统键盘设定系统工作模式；4、主控机实时监控子控机的工作状态，将检测到的数据备份并传送给上级工作系统，根据程序安排对生产机械以及生产过程实现自动控制。

本发明所述的一种液压支架电液控制方法中，子控机可以实现以下功能：1、本控，通过操纵子控机键盘实现对本架液压支架的控制；2、邻控，通过操作本自控机向其他子控机发出命令，完成对左或右任一相邻液压支架的控制；3、联控，通过操作本子控机向其他自控机发出命令，完成对相邻支架同时执行同一动作的的控制；4、按钮自控，通过本子控机向其他子控机发出控制命令，使相对于发出命令的子控机位置不变的液压支架完成要求执行的动作。

本发明的一大特征就在于主控机与子控机以及各个子控机之间使用一条通讯总线通讯，除非是通讯总线发生故障，否则各个子控机甚至主控机的故障不会影响到整个系统的正常运行，大大减少了采煤产业中因支架系统故障而造成的生产停滞。本发明的子控机本身设有独立的控制模块，一般通过键盘实现对各个子控机的控制，也可以经由通讯总线，实现相邻的子控机之间的相互控制。本发明所述系统的组成及通信网络结构采用了与目前国外国内产品完全不同的技术，国外一般采用环行通信结构，而本发明采用的是多主控信结构，抗干扰性能强，使系统更适合于对液压支架的控制。在电流的选择上，本发明采用了国产隔爆本安电源，并对其连接方式上进行有效的改进，增加了多个压敏电阻，它的优点是：价格低、稳定性能好。本产品已经过井上的小批量试验，实现了所需要的动能。实验压力达到了31.5MPa，阀的使用寿命至少达到6000次以上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种液压支架电液控制系统，其特征在于，它包括主控机、子控机、通讯总线、液压阀以及液压支架组成；主控机与子控机之间通过一条通讯总线控制子控机并接受子控机传输出的信号；子控机根据主控机的命令经由控制通道通过液压阀控制液压支架的动作，同时通过检测通道检测液压支架的动作。

2、根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统，其特征在于，所述主控机由单片机，以及与单片机连接的控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置以及存储器构成；主控机通过通讯模块与通讯总线上的各个子控机连接。

3、根据权利要求1所述的液压支架电液控制系统，其特征在于，所述子控机包括单片机、控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置、光电隔离本案电路、驱动电路、A/D转换模块以及压力传感器和位移传感器；控制模块、显示模块、通讯模块、声光信号报警装置、光电隔离本安电路以及A/D转换模块分别与单片机连接；单片机依次通过与光电隔离本安电路连接的驱动电路控制所述液压阀从而控制液压支架的运动；液压支架通过压力传感器和位移传感器与A/D转换模块连接。