CN102828763A - 一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统 - Google Patents

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一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统，包括液压支架、支架控制器、信号转换器和监控主机，每台液压支架上都安装一个所述支架控制器，在工作面端头的液压支架上安装信号转换器，在顺槽中安装监控主机，支架控制器用于控制液压支架，并能够将液压支架的动作信息通过信号转换器传送到顺槽的监控主机上；监控主机具有动作参数记忆模块和动作参数输出模块，动作参数记忆模块将接收到的支架控制器传送来的各液压支架的动作信息按时间先后进行排序，以形成各液压支架动作记录并进行保存；动作参数输出模块将各液压支架动作记录按照时间先后顺序输出，通过信号转换器传送到相应的液压支架控制器上，实现液压支架的自动控制。

Description

一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统，尤其涉及一种用于煤矿井下综采工作面的液压支架自动化控制的综合系统及其控制方法。
背景技术
综采工作面由多台液压支架等设备构成，工作面的推进是通过液压支架的动作来完成的，在综采工作面一般在采煤机前滚筒的液压支架应收回护帮板以便采煤机割煤，在采煤机前滚筒后的液压支架应伸出护帮板支撑采煤机顶板，在采煤机后的液压支架进行移架，在移架后的液压支架进行推溜，从而实现整个采煤工作面液压支架的推移。一般采用液压支架程序控制实现液压支架的成组收护帮板、成组伸护帮板、成组移架和成组推溜动作，液压支架可以按照预定的程序执行支架的动作，但在实际生产使用过程中，由于工作面顶底板条件随时在变化、工作面倾角、仰俯状态不一，使固化的自动程序难以适应不断变化的工作面条件，因此，工作面自动控制程序适应能力差，特别是自动移架程序更是难以推广应用，多数还是人工通过支架控制器操作实现液压支架的移架动作，成为制约液压支架电液控制系统应用的主要瓶颈。如何提高液压支架自动化控制程序的适应能力，实现液压支架的自动化控制，成为综采工作面液压支架电液控制系统的主要攻克难题。
液压支架是井下采掘的重要设备，采用支架电液控制系统可以降低操作人员的劳动强度，提高煤矿生产效率，实现煤矿的无人化开采，目前，支架电液控制系统技术已经成熟，普遍应用于综采工作面。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统，首先通过熟练工人操作完成全工作面液压支架的动作，建立一套按照时间序列存储的液压支架动作过程数据，然后启用该过程数据通过监控主机进行工作面液压支架的动作控制。所述支架控制器安装在液压支架上，信号转换器安装在端头液压支架上，监控主机安装在顺槽监控中心。工作面每台液压支架上都安装有支架控制器，支架控制器之间通过连接器连接实现支架控制器之间的数据通信，在端头的支架控制器与信号转换器通过连接器连接，实现支架控制器与信号转换器的数据通信，信号转换器通过连接器与顺槽的监控主机连接，实现工作面支架控制器与顺槽监控主机的数据交换，在工作面支架控制器上进行操作，通过支架控制器控制液压支架的动作，实现液压支架的动作控制，在液压支架动作过程中，支架控制器可以将动作控制命令通过信号转换器发送到监控主机上。在初次建立动作记录时，在开始工作面液压支架动作前，需要在监控主机上设置启动动作参数记忆放煤模块，在工作面安排操作人员进行液压支架动作控制，监控主机将对工作面传送来的液压支架动作数据进行记录、存储、分析，在液压支架动作结束时生成一套完整的液压支架动作参数。在下次液压支架需要动作时在监控主机上可以直接启用动作参数记忆输出功能，将其保存的动作参数，按照存储的时间序列，逐一控制工作面液压支架动作，从而实现了工作面液压支架动作的自动控制。
本发明的技术方案如下：
一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统，包括液压支架、支架控制器、信号转换器和监控主机，每台所述液压支架上都安装一个所述支架控制器，在工作面端头的液压支架上安装所述信号转换器，在顺槽中安装所述监控主机，所述支架控制器用于控制所述液压支架，并能够将所述液压支架的动作信息通过所述信号转换器传送到顺槽的所述监控主机上；所述监控主机具有动作参数记忆模块和动作参数输出模块，所述动作参数记忆模块将接收到的所述支架控制器传送来的各所述液压支架的动作信息按时间先后进行排序，以形成各液压支架动作记录并进行保存；所述动作参数输出模块将各液压支架动作记录按照时间先后顺序输出，通过信号转换器传送到相应的液压支架控制器上，实现液压支架的自动控制。
上述综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统，包括以下步骤：
①工作面操作人员启动动作参数记忆模块，通过各支架控制器控制液压支架进行动作；
②随着工作面液压支架的动作，动作参数记忆模块将各液压支架的动作信息按时间顺序依次保存，形成各液压支架的动作记录；
③当整个工作面液压支架一个步距的动作结束后，关闭动作参数记忆模块，启动监控主机中的动作参数输出模块；
④动作参数输出模块按照各液压支架的动作记录将各液压支架的动作信息按照时间顺序经信号转换器传输到相应液压支架的支架控制器，各支架控制器根据接收的动作信息输出动作控制信号进行液压支架的动作控制；
⑤重复步骤④，直到工作面整个工作面生产结束。
优选在步骤④的执行过程中，当工作面地质条件发生变化，动作参数记忆模块中储存的各液压支架的动作信息不再适用时，通过人工方式修改动作参数记忆模块中储存的动作信息或重新执行步骤①-③以得到新的各液压支架的动作信息。
本发明的优点在于：通过液压支架动作参数的自动记忆，实现了工作面顶底板等条件变化不大时综采工作面液压支架动作的自动化记忆控制。当工作面参数发生变化导致记忆动作参数不适应工作面液压支架动作控制时，可以再次进行一次操作示范，自动记录全工作面的液压支架动作参数，在以后一段时间内启动液压支架按照动作记忆参数进行工作面液压支架的自动控制，实现工作面液压支架的自动推移。使用本方法，极大的提高了液压支架电液控制系统程序的适应能力，提高了液压支架电液控制系统的使用效率和应用效果，提高了综采工作面自动化程度。
附图说明
附图1为本发明所述带记忆功能的液压支架自动控制系统的连接示意图。
附图标记如下：
1-液压支架；2-支架控制器；3-信号转换器；4-监控主机。
具体实施方式
参见附图1，其描述根据本发明所述带记忆功能的液压支架自动控制系统的连接图。其带有液压支架动作的自动记忆功能，主要包括液压支架、支架控制器、信号转换器和监控主机。
每台所述液压支架上都安装一个支架控制器，用于控制液压支架的各项动作。在工作面端头液压支架上或其它空间较大的位置处安装信号转换器，支架控制器能采集液压支架的动作和状态信息，并能够将采集到的液压支架的信息通过信号转换器传送到顺槽的监控主机上。
监控主机的处理器采用高性能PLC或防爆计算机，其具有动作参数记忆模块和动作参数输出模块。动作参数记忆模块在启动后，将自动接收各支架控制器传送来的各液压支架的动作信息，并将信息按照液压支架编号和动作时间进行先后排序，以形成各液压支架的动作参数记录并以动作参数表的形式保存在监控主机上，在整个工作面液压支架一个步距动作结束后，即一个液压支架支撑周期结束后，将该步距的各液压支架动作参数数据经动作参数记忆模块整理，动作参数输出模块在启动后，将记忆的各液压支架动作参数按照记录的时序相应的发送到各液压支架的支架控制器中，各支架控制器根据接收到的信息执行液压支架动作控制，完成工作面液压支架的动作。
上述液压支架自动化控制装置的控制方法包括以下步骤：
①首先启动动作参数记忆模块，然后根据工作面的地质条件，操作人员通过支架控制器进行液压支架动作控制，液压支架的动作过程是本领域比较公知的技术，在此不予累述，然后启动工作面的采煤作业，顺次开始执行一个步距的工作面液压支架的动作控制；
②随着工作面液压支架的动作，动作参数记忆模块将各液压支架的动作信息按时间顺序依次保存，形成各液压支架的动作记录；
③当本次步距的工作面液压支架的动作过程结束后，关闭动作参数记忆模块，启动监控主机中的动作参数输出模块，开始各液压支架下一个步距动作的自动控制；
④动作参数输出模块按照各液压支架的动作记录将各液压支架的动作信息按照时间顺序经信号转换器传输到相应液压支架的支架控制器，各支架控制器根据接收的动作信息输出动作控制信号进行液压支架的动作控制，即各液压支架按照时间顺序重复执行上一个步距的支架动作；如果影响动作参数因素的工作面地质条件发生变化，或者动作参数记忆模块记录保存的动作参数不适用时，则需要操作人员再次进行操作示范，自动更新记忆的动作参数，动作参数何时不适用，由操作人员依据液压支架按照记忆动作的效果来决定，更新的方法可以跳出步骤④并重新执行步骤①-③以形成新的动作参数表，或者直接修改现有的动作参数表中的部分参数来实现；
⑤重复步骤④，直到整个工作面液压支架动作结束。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统，包括液压支架、支架控制器、信号转换器和监控主机，其特征在于：
每台所述液压支架上都安装一个所述支架控制器，在工作面端头的液压支架上安装所述信号转换器，在顺槽中安装所述监控主机，所述支架控制器用于控制所述液压支架，并能够将所述液压支架的动作信息通过所述信号转换器传送到顺槽的所述监控主机上；
所述监控主机具有动作参数记忆模块和动作参数输出模块，所述动作参数记忆模块将接收到的所述支架控制器传送来的各所述液压支架的动作信息按时间先后进行排序，以形成各液压支架动作记录并进行保存；所述动作参数输出模块将各液压支架动作记录按照时间先后顺序输出，通过信号转换器传送到相应的液压支架控制器上，实现液压支架的自动控制。
2.一种权利要求1所述综采工作面带记忆功能的液压支架自动控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
①工作面操作人员启动动作参数记忆模块，通过各支架控制器控制液压支架进行动作；
②随着工作面液压支架的动作，动作参数记忆模块将各液压支架的动作信息按时间顺序依次保存，形成各液压支架的动作记录；
③当整个工作面液压支架一个步距的动作结束后，关闭动作参数记忆模块，启动监控主机中的动作参数输出模块；
④动作参数输出模块按照各液压支架的动作记录将各液压支架的动作信息按照时间顺序经信号转换器传输到相应液压支架的支架控制器，各支架控制器根据接收的动作信息输出动作控制信号进行液压支架的动作控制；
⑤重复步骤④，直到工作面整个工作面生产结束。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于：在步骤④的执行过程中，当工作面地质条件发生变化，动作参数记忆模块中储存的各液压支架的动作信息不再适用时，通过人工方式修改动作参数记忆模块中储存的动作信息或重新执行步骤①-③以得到新的各液压支架的动作信息。
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