电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架中的研究与应用.pdf
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1、电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架中的研究与应用赵攀(陕西陕煤蒲白矿业有限公司陕西 渭南)摘 要:随着煤矿现代化发展程度不断提升各种先进技术装备大量使用到煤矿综采工作面中特别是液压支架的使用明显增加了煤矿工作面支护效果 本文以蒲白建新煤矿使用的/型号液压支架为案例从电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架整体应用构架分析入手研究电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架应用中硬件电路设计和软件流程设计关键词:电液控制系统煤矿智能综采工作面液压支架应用中图分类号:.文献标识码:文章编号:()选择机械化采煤方式不但可以有效降低劳动强度与成本也有利于提升采煤效率 结合当前综采工作面液压支架使用情
2、况选择人工控制的方式如图 所示 通过控制手动先导换向阀操作手柄实现手动先导阀阀芯换向乳化液泵站提供的高压液体由先导阀及多芯管管路进入主阀液体压力使主阀阀芯换向这时系统高压液体由主阀阀芯进入特定液压缸液压缸活塞杆动作实现液压支架各种动作控制 这种传统的控制方式在多方面表现出较多弊端通过将电液控制系统应用到其中可较好提升液压支架质量 因此对电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架中的应用进行分析意义重大图 人工液路切换模式图 电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架整体应用构架在对液压支架控制电液时为达到多个支架自动控制与紧急停止的效果设计三层控制架构如图 所示 对于液压支架承受的压力产生的位移主
3、要通过底层节点传感器完成就某个液压支架当前的形态确定各节点的 会完成处理对于控制命令、测量数据通过现场总线传给承担主控任务的计算机计算机处理后通过煤矿专用路由器将数据传输给以太网完成数据连接 技术人员通过计算机实现对各个节点数据的研究与分析图 液压支架控制系统整体结构及节点构成示意图设计液压支架电液控制系统时采用支架控制器控制的方式整个控制如图 所示 控制信号通过支架控制器输出在电磁线圈驱动器中接受高电平通过电磁先导阀制定线圈传输实现对阀组阀芯换向的有效控制和油缸油腔的有效切换连接进液管路和回液管路控制活塞杆伸缩表现为液压支架完成相应的动作图 电液控制切换液路示意图 为高质量实现液压支架传感器
4、信息采集对总线数据科学设计比如传感器中的数据及其他控制信息的快速传输科学设计总线选择符合需求的协议 设计时使用 总线对数据传输主要考虑 总线相对其他方式不仅灵活性较高还具有实时传输的特点整个总线的可靠性相对较高 通过测算本次直接通信距离为 线路中实际挂接的节点 个 从 总线数据传输情况实现对多种类型数据的有效传输比如远程帧、数据帧及错误帧等 图 是数据帧结构图图 数据帧结构图同时在对支架控制的过程中支架控制器作用关键 在设计系统时所有支架需要配置控制器控制器功能需要满足计算机系统需要对硬件主要包含有通信接口、数据输入接口、存储器及微处理器等 存储程序中对液压支架的动作承担直接控制作用同时全面检
5、测支架的各种数据 设计时设计两类通信接口对邻架及其他支架控制器完成数据信息的传递和对主控器计算机实现信息传递达到对计算机自动检测、控制的效果 图 是单个液压支架电液控制系统配置图图 单个液压支架电液控制系统配置图 电液控制系统在煤矿智能综采工作面液压支架应用中硬件电路设计.选择节点 设计 时 为 提 升 系 统 控 制 效 果 选 择 使 用 单片机作为 该单片机功耗较低静态电流通常情况下为 若系统处于睡眠状态电流在 内整体能耗非常低更适应井下环境同时该单片机可以适用的工作电压区间非常宽能够在 .的范围内正常工作整体适应能力非常好 从速度的层面来看整体速度较快指令周期为 实时性非常强特别是其中
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