CN108266210A - 一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法 - Google Patents

Abstract

一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，所述方法是基于液压支架电液控制系统，实现整个综采工作面所有液压支架控制器位置信息重组排序；所述液压支架电液控制系统是由一台集控计算机连接一台主服务器，通过架间电缆连接有N台支架控制器构成；所述支架控制器双向排序方法是对液压支架电液控制系统中的N台支架控制器的位置信息进行左向排序或右向排序，实现对综采工作面任一台支架控制器下达排序指令，使整个工作面所有支架控制器按照选定方向顺序进行信息位置重组排序，本方法大大提高了排序执行效率，安全性高，实用性强，具有推广价值。

Description

一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法

技术领域

本发明涉及一种液压支架电液控制系统支架控制器排序方法，尤其是一种利用液压支架电液控制系统支架控制器左右邻架通信功能实现的排序方法。

背景技术

在煤矿综采工作面中，液压支架成线性排布并按照一定的方向进行顺序编号，支架控制器安装于液压支架上，按照采煤技术要求支架控制器需具备排序功能，实现与液压支架位置信息的一一对应才能保证与采煤机相互配合，实现自动化采煤。有序的支架位置信息既是工作面的距离坐标，又是实现自动化采煤的必要条件。

在自动化采煤过程中，采煤机位置由支架位置信息表示，液压支架的跟机自动化要求采煤机附近的液压支架可根据采煤机所在支架位置信息自动进行收伸护帮、推溜、拉架、喷雾等动作，液压支架执行动作由支架控制器驱动单元驱动对应的电磁阀来实现，支架控制器是否应该动作以及应该执行什么动作类型由采煤工艺决定，并通过主服务器或上位机向对应支架控制器发送动作指令实现，在这一过程中，只有支架控制器准确反映所对应的液压支架位置信息，液压支架的自动控制才不会出现紊乱，自动化采煤才能根据工艺要求正常进行。

在实际生产中，电液控制系统的上架、综采工作面的更换、割煤走刀长度的调整，处理故障支架控制器等都需要对支架控制器进行位置信息重组排序，支架控制器位置信息的紊乱意味着采煤机位置定位的不可靠以及支架状态信息检测的隔断，从而难以实现液压支架的自动控制，甚至在远程点动控制过程中会出现液压支架误动的现象，因此，遇到以上情况现场操作人员需要对电液控制系统所有支架控制器按照工作面要求进行位置信息重组排序。

实现支架控制器与液压支架位置信息的对应方式有很多，传统的方式是下矿前在地面进行位置信息的调试与配对，调试配对完毕再到井下组装，该方式灵活性差，执行效率低。目前，许多厂家已经实现了电液控制系统的自动排序功能，在执行效率上有了很大提高，但绝大多数自动排序功能只支持单一方向的升序或降序排序，排序的执行仍需在端头或端尾进行，便捷性不足，安全性差，执行效率低仍有很大的改进空间。

现有液压支架电液控制系统支架控制器排序方法，如张文杰在《液压支架电液控制系统间架控制器网络控制系统的研究》文中，提出一种支架控制器自动排序功能，执行时操作键盘组合键shift键和+号键，将此间架控制器的位置信息设置为001号，然后通过操作右预选键将自动排序命令向右边的相邻支架控制器发送，右邻架接收排序指令后自动加一继续利用右邻架发送排序指令，依此类推直到整个工作面控制器排序完毕，可以实现支架控制器的由左到右的升序排序，该方法只能在工作面最左端操作才能实现整个工作面支架控制器的排序，且只能实现右向单向排序，操作麻烦，灵活性不足；耿泽昕在文章《基于16位单片机的液压支架控制器开发》中提出了一种支架控制器双向排序方法，该方法利用了支架控制器的左右邻架通信，通过左\右预选键选择左向排序或右向排序，丰富了支架控制器自动排序的功能，但是，此方法仍然没有解决排序功能操作便捷性差、安全性低的问题，虽然增加了可选定左向排序或右向排序的功能，但左向排序需在工作面最右端支架控制器进行操作，右向排序需在工作面最左端支架控制器进行操作，操作人员仍需在长达百米的工作面中行走移动，极为不便；神坤装备股份有限公司在《ZDYZ液压支架电液控制装置操作使用说明书》中提到了支架控制器自动编号的功能，文中将支架控制器自动编号设置为手动编号和自动编号两种模式，其中自动编号功能和本发明相关。但是文中的自动编号功能仅支持单向的支架控制器排序，当工作面新增任意数量的支架控制器需再进行排序时仅可通过旧控制器实现排序，便捷性依然不足。

以上方法均不能满足通过任意一台支架控制器实现整个工作面所有支架控制器的自动排序，常见的矿井综采工作面一般由100-200台液压支架组成，工作面长度最长可达300m以上，实现自动排序操作工人需在环境恶劣的井下行动移动，执行效率低，安全性差。

因此，需要发明一种方便快捷、安全高效的排序方法来实现对整个工作面所有支架控制器的排序。

发明内容

针对上述现有技术所存在的不足，本发明提供一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，以解决煤矿综采工作面液压支架电液控制系统，在上架、更换工作面、调整走刀长度、支架控制器故障等情况下，液压支架控制器位置信息重组排序便捷性差，排序效率低的问题。

本发明的目的是通过以下措施来实现的。

一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，其特征在于：所述支架控制器双向排序方法是基于液压支架电液控制系统，实现整个综采工作面所有支架控制器的位置信息重组排序；

所述液压支架电液控制系统是由一台集控计算机连接一台主服务器，通过架间电缆连接有 N台支架控制器构成；

所述支架控制器双向排序方法是对液压支架电液控制系统中的N台支架控制器的位置信息进行左向排序或右向排序，实现对综采工作面任一台支架控制器下达排序指令，使整个工作面所有支架控制器按照选定方向顺序进行位置信息重组排序。

进一步地技术方案还在于：所述支架控制器双向排序方法是以软件形式集成在每一台支架控制器中，软件设置排序由主次排序和逐次排序组成并在两者之间设置位置时序，并先执行主次排序延迟数毫秒后再执行逐次排序。

进一步地技术方案还在于：所述N台支架控制器是具有左右邻架通信功能，按时向左或向右邻架发送指令，邻架支架控制器接收指令并通过识别指令响应相应的排序功能；

所述支架控制器右向排序，主次排序利用右邻架通信实现，逐次排序利用左邻架通信实现，支架控制器的位置信息由左到右依次为001,002,003...N；

所述支架控制器左向排序，主次排序利用左邻架通信实现，逐次排序利用右邻架通信实现，支架控制器的位置信息由右到左依次为001,002,003...N；

所述主次排序是以所选支架控制器的位置信息为001号，向选定方向升序排序直到支架控制器末端；

所述逐次排序是以所选支架控制器为起始，逐次向首端方向邻架发送排序指令。

上述本发明所提供的技术方案，实现了对综采工作面任一台支架控制器下达排序指令，使整个工作面所有支架控制器按照选定方向顺序进行信息位置重组排序，与现有技术相比，具有以下的优势和积极效果。

在煤矿综采工作面液压支架成线性排布并按照一定方向顺序编号，支架控制器安装于液压支架上具备排序功能，在就近任意选定一台支架控制器进行排序，不必在数百米长的综采工作面中行走移动，提高了排序的执行效率。

在煤矿综采工作面环境极其复杂，操作人员不便行走，随时随地可能出现意外，实施本支架控制器双向排序方法，避免了操作人员在工作面的行走，降低了煤炭事故的发生，减少了人员伤亡。

实施本支架控制器双向排序方法，以软件形式集成在每一台支架控制器中，不必区分端头或端尾支架控制器，安装维修、设备替换更为方便快捷。

实施本支架控制器双向排序方法，主次排序和逐次排序之间设置数毫秒的时间差，所有执行主次排序功能的支架控制器按照时间差相继执行，不会发生紊乱，安全可靠，具有实际应用价值。

附图说明

图1是本方法右向排序示意图。

图2是本方法左向排序示意图。

图3是本液压支架位置信息为M号支架控制器执行主次排序和逐次排序示意图。

图4是本液压支架位置信息为M号支架控制器执行主次排序示意图。

图5是本液压支架位置信息为M-1号支架控制器执行主次排序和逐次排序示意图。

图6是本液压支架位置信息为M-1支架控制器执行主次排序示意图。

图7是本液压支架位置信息为002号支架控制器执行主次排序和逐次排序示意图。

图8是本液压支架位置信息为002号支架控制器执行主次排序示意图。

图9是本液压支架位置信息为001号支架控制器执行主次排序和逐次排序示意图。

图10是本方法执行完毕支架控制器位置信息示意图。

图中：1—液压支架位置信息；2—架间电缆；3—支架控制器位置信息；4—支架控制器；5—主服务器；6—集控计算机；7—左邻架通信；8—右邻架通信；9—执行排序指令支架控制器；10—主次排序；11—逐次排序。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

如附图1所示，实施上述本发明所提供的一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，该方法是在现有液压支架电液控制系统的基础上，对支架控制器的控制方法进行改进，实现对整个综采工作面的液压支架控制器进行位置信息重组排序，其中的液压支架电液控制系统是由一台集控计算机6连接一台主服务器5，通过架间电缆2连接有 N台支架控制器4构成。

如附图10所示，实施支架控制器双向排序方法是支架控制器4的位置信息重组双向排序，对液压支架电液控制系统中的N台支架控制器4的位置信息进行左向排序或右向排序，实现支架控制器位置信息3与液压支架位置信息1的一一对应。

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，该方法的最终实现由处于端头或端尾的支架控制器4执行主次排序功能完成，为了保证处于端头或端尾的支架控制器4总能在最后执行主次排序功能，需对每一台支架控制器4集成双向排序软件程序。

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器4双向排序方法，需在支架控制器4内部设置排序方向判断、排序功能类型判断、通信通道选择等程序段。排序方向分左向排序和右向排序，排序功能类型为主次排序功能和逐次排序功能，通信通道为主次排序通道和逐次排序通道分别对应支架控制器的左邻架通信7和右邻架通信8。支架控制器4执行排序功能需优先识别是否为排序功能，再识别排序方向，方向确定后再识别执行的功能类型，通过排序方向和功能类型对通信通道进行选择并利用邻架通信执行。

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器4双向排序方法，为了保证所有排序功能的执行有序进行不发生紊乱，在软件设置中需保证支架控制器9执行排序功能时首先执行主次排序功能，延迟数毫秒再执行逐次排序功能。

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，其中的N台支架控制器4通过架间电缆2连接具有左右通信功能，并能根据要求向左邻架或右邻架发送指令，邻架支架控制器接收指令通过识别指令类型响应相应的功能。

支架控制器4双向排序方法排序功能码、左\右向排序标志、排序功能类型识别码可自定义，排序通道选择则由排序方向决定为固定的选择模式。

支架控制器4左向排序，左邻架通信7为主次排序通道，右邻架通信8为逐次排序通道，左向排序执行完毕，支架控制器位置信息3由右到左依次为001,002,003...N；支架控制器4右向排序，右邻架通信8为主次排序通道，左邻架通信7为逐次排序通道，右向排序执行完毕，支架控制器位置信息3由左到右依次为001,002,003...N；所述主次排序是以所选支架控制器4的位置信息为001号，向某一方向排序直到支架控制器4末端；所述逐次排序是以所选支架控制器4为起始逐次向另一方向邻架发送排序指令直到支架控制器4首端；

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器4双向排序方法，需将排序执行流程以软件形式集成在支架控制器4中，忽略校验过程以实施左向排序为例介绍排序的具体的执行过程：

对液压支架位置信息1为M号液压支架所对应的支架控制器4操作下达左向排序指令，如附图2所示执行排序指令支架控制器9利用左邻架通信7执行主次排序功能，即设置自身位置信息为001号，利用左邻架通信7发送自身位置信息，左邻架即液压支架位置信息1为（M+1）号所对应的支架控制器4接收到位置信息数据后自动加1并设置为自身位置信息，继续利用左邻架通信7发送自身的位置信息数据，参与主次排序功能的支架控制器4接收到位置信息数据后重复执行上述操作，直到液压支架位置信息1为N号的液压支架所对应的支架控制器4设置完毕自身位置信息，本次主次排序功能执行结束。如附图3所示，位置信息为M号到位置信息为N号液压支架对应的所述支架控制器位置信息3依次变为001,002,003...(N+1-M)。

附图2中执行排序指令支架控制器9执行主次排序功能发送完毕自身位置信息数据后，延迟数毫秒立即开始利用右邻架通信8执行逐次排序功能。即利用右邻架通信8发送排序指令给右邻架支架控制器4，右邻架即位置信息为（M-1）号液压支架所对应支架控制器4接收到排序指令后立刻利用左邻架通信7执行主次排序功能如附图4所示，本次主次排序功能执行结束后，如附图5所示，位置信息为（M-1）号到位置信息为N号的液压支架对应的所述支架控制器位置信息3依次变为001,002,003...(N+2-M)。

附图4中执行排序指令支架控制器9执行主次排序功能发送完毕自身位置信息数据后，延迟数毫秒立即开始利用右邻架通信8执行逐次排序功能，重复上述过程，直到位置信息为002号的液压支架对应的支架控制器4开始执行排序功能，如附图6所示，所述支架控制器4响应排序功能立刻开始利用左邻架通信7执行主次排序功能，延迟数毫秒开始利用右邻架通信8执行逐次排序功能，本次主次排序功能执行完毕后，如附图7所示，位置信息为002号到位置信息为N号的液压支架对应的所述支架控制器位置信息3依次变为001,002,003...(N-1)。

如附图8所示，位置信息为002号的液压支架所对应的支架控制器4执行完毕逐次排序功能，其右邻架开始执行排序功能，位置信息为001号的液压支架所对应的支架控制器4立刻利用左邻架通信7执行主次排序功能，延时数毫秒开始利用右邻架通信8执行逐次排序功能，由于执行排序指令支架控制器9位置信息为001号，其对应的支架控制器4右通信处于阻断状态，逐次排序停止，本次主次排序结束后，如附图9所示，位置信息为001号到位置信息为N号的液压支架对应的所述支架控制器位置信息3依次变为001,002,003...N，排序结束。

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器4右向排序，执行过程和上述相似，主次排序和逐次排序所选用通信通道与左向排序相反，排序结束后支架控制器位置信息3升序方向与左向排序相反。

实施一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，排序完成时间由逐次排序功能执行时间和一次端头或端尾主次排序功能执行时间组成，通信速率一定的情况下，整个排序完成的时间由主次排序功能和逐次排序功能之间的时间间隔决定。在满足各项功能指标的情况下可通过调整主次排序功能和逐次排序功能之间的时间间隔来缩短排序的最终执行时间。

Claims (3)

1.一种液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，其特征在于：所述支架控制器双向排序方法是基于液压支架电液控制系统，实现整个综采工作面所有支架控制器的位置信息重组排序；

所述液压支架电液控制系统是由一台集控计算机（6）连接一台主服务器（5），通过架间电缆（2）连接有 N台支架控制器（4）构成；

所述支架控制器双向排序方法是对液压支架电液控制系统中的N台支架控制器（4）的位置信息进行左向排序或右向排序，实现对综采工作面任一台支架控制器（4）下达排序指令，使整个工作面所有支架控制器（4）按照选定方向顺序进行位置信息重组排序。

2.如权利要求1所述的液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，其特征在于：所述支架控制器（4）双向排序方法是以软件形式集成在每一台支架控制器（4）中，软件设置排序由主次排序（10）和逐次排序（11）组成并在两者之间设置位置时序，并先执行主次排序（10）延迟数毫秒后再执行逐次排序（11）。

3.如权利要求1所述的液压支架电液控制系统支架控制器双向排序方法，其特征在于：所述N台支架控制器（4）是具有左右邻架通信功能，按时向左或向右邻架发送指令，邻架支架控制器（4）接收指令并通过识别指令响应相应的排序功能；

所述支架控制器（4）右向排序，主次排序（10）利用右邻架通信（7）实现，逐次排序（11）利用左邻架通信（8）实现，支架控制器（4）的位置信息（3）由左到右依次为001,002,003...N；

所述支架控制器（4）左向排序，主次排序（10）利用左邻架通信（7）实现，逐次排序（11）利用右邻架通信（8）实现，支架控制器（4）的位置信息（3）由右到左依次为001,002,003...N；

所述主次排序（10）是以所选支架控制器（4）的位置信息为001号，向选定方向升序排序直到支架控制器（4）末端；

所述逐次排序（11）是以所选支架控制器（4）为起始，逐次向首端方向邻架发送排序指令。