煤礦自動化工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)支架控制器的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、目前我國大中型煤礦使用的液壓支架控制器大多依賴進口，進口控制器存在供貨不及時、通訊協(xié)議不公開、升級困難，且不具備自動控制和自診斷功能的問題。針對國產(chǎn)液壓支架控制器可靠性低、實時性差、抗干擾能力弱，不能滿足高產(chǎn)高效綜采工作面生產(chǎn)需求等問題。本文自行開發(fā)設(shè)計了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集追機拉架、間架控制和數(shù)據(jù)采集傳送分析為一體的液壓支架控制器。本課題是在原控制器的基礎(chǔ)上對硬件電路、軟件流程進行了升級、優(yōu)化，制定了自動化集中控制策略以及動作自診

2、斷功能，并研制出了新型礦用隔爆型支架控制器，同時進行了現(xiàn)場工業(yè)性試驗和實際應(yīng)用。與國內(nèi)外同類型產(chǎn)品相比，本支架控制器成產(chǎn)成本低廉，產(chǎn)權(quán)技術(shù)自主化，且增加了集中控制功能和自診斷功能，極大地提高了電液控制的自動化程度和工作穩(wěn)定性。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、制定了支架控制器硬件設(shè)計優(yōu)化總體方案，設(shè)計了支架控制器的雙CPU控制結(jié)構(gòu)，包括兩部分電路即接口電路和主控電路，接口電路負責架間通訊、人機互動、急停閉鎖、紅外信號采集等功能。硬件設(shè)計

3、按模塊分為CPU最小系統(tǒng)電路、模擬I2C模式鍵盤電路、LCD液晶顯示電路、急停閉鎖電路、架間RS485通訊電路、電源轉(zhuǎn)換電路和紅外信號接收電路等。主控電路負責電磁閥驅(qū)動、自動化集中控制、模擬量采集、數(shù)據(jù)存儲調(diào)用以及動作診斷等功能。此外，針對井下采煤的實際作業(yè)情況，設(shè)計了全新的人機交互式鍵盤，全面提升了控制器的功能性和穩(wěn)定性。
　　2、設(shè)計了支架控制器模塊化軟件結(jié)構(gòu)，編寫了接口電路的匯編語言程序，包括主程序以及各功能模塊程序，主要包

4、括I2C鍵盤掃描程序、LCD顯示程序、急停閉鎖中斷程序、RS485通訊程序、SPI通訊程序等。編寫了主控電路C語言應(yīng)用程序，主要包括模擬量采集檢測程序、集中控制程序等。優(yōu)化了控制器的程序結(jié)構(gòu)，并配合硬件電路拓展和完善了相應(yīng)功能。
　　3、在實驗室搭建了液壓支架電液控制系統(tǒng)試驗臺，完成了軟硬件各項功能測試，并在晉煤金鼎公司液壓支架裝配車間對支架控制器進行了多次現(xiàn)場綜合調(diào)試，配合采煤機等設(shè)備成功完成了地面模擬自動化采煤作業(yè)流程。于20