專利名稱：液壓支架電液控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種支架的控制系統(tǒng)，特別是在煤礦采集領(lǐng)域的液壓支架電 液控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景上個世紀80年代初德國、美國就開始研究液壓支架計算機電液控制技術(shù)。 80年代中期進行了產(chǎn)品的井下小批量試驗。80年代末期開始在全工作面液壓支 架上使用，并達到了成熟廣泛的運用程度。在地質(zhì)條件較優(yōu)越的美國和澳大利 亞，其去臂工作面的液壓支架幾乎全部采用計算機電液控制系統(tǒng)。目前，國外 生產(chǎn)的計算機電液控制系統(tǒng)的主要廠家有德國的DBT公司，MARCO公司、EEP 公司，0HE公司，美國的JOY公司等。但是美國的JOY公司的采用主從通訊結(jié)構(gòu) 的分布式控制系統(tǒng)，采用雙通道單向控制，控制系統(tǒng)復(fù)雜而且控制手段單一， 無法應(yīng)對復(fù)雜控制的需要。德國的DBT公司和MARCO公司，釆用了環(huán)形通訊結(jié) 構(gòu)的分布式控制系統(tǒng)，主機與子控機之間的通訊倚賴與不同序列的子控機之間 的通訊， 一旦某一級的子控機失去控制，那么其后的所有子控機都將失去控制， 給煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來極大的隱患。我國在80年代中期也開始研究液壓支 架電液控制技術(shù)。但由于種種原因，至今仍沒一套國產(chǎn)的計算機電液控制系統(tǒng) 在井下使用。主要原因是國內(nèi)研制計算機電液控制系統(tǒng)的抗干擾問題沒有解決。 發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明針對現(xiàn)有液壓支架電液控制系統(tǒng)的不足，提供了一種能 夠高效傳輸控制的液壓支架電液控制系統(tǒng)。技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)，它包括主控機、子 控機、通訊總線、液壓閥以及液壓支架組成；主控機與子控機之間通過一條通 訊總線控制子控機并接受子控機傳輸出的信號；子控機根據(jù)主控機的命令經(jīng)由 控制通道通過液壓閥控制液壓支架的動作，同時通過檢測通道檢測液壓支架的 動作。本發(fā)明中，所述主控機由單片機，以及與單片機連接的控制模塊、顯示模 塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置以及存儲器構(gòu)成；主控機通過通訊模塊與通 訊總線上的各個子控機連接。本發(fā)明中，所述子控機包括單片機、控制模塊、顯示模塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置、光電隔離本案電路、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及壓力傳感器 和位移傳感器；控制模塊、顯示模塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置、光電隔 離本安電路以及A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與單片機連接；單片機依次通過與光電隔離 本安電路連接的驅(qū)動電路控制所述液壓閥從而控制液壓支架的運動；液壓支架 通過壓力傳感器和位移傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。有益效果本發(fā)明所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)，控制器之間的通信都是 直接的因而系統(tǒng)的響應(yīng)速度快。同時由于任意的子控機與主控機之間都是獨立 連接的，因此該系統(tǒng)具有良好的可靠性，任何控制器出現(xiàn)故障都不影響系統(tǒng)的 正常工作。最后該系統(tǒng)也具有良好的可維護性，除了主控機以外的各部分維修 和更換故障控制器不影響系統(tǒng)的正常工作。


圖l為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的主控機的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明的子控機與支架的連接結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的解釋。如圖1所示，從總體結(jié)構(gòu)上看，本發(fā)明的液壓支架電液控制系統(tǒng)，它包括 主控機、子控機、通訊總線、液壓閥以及液壓支架組成；主控機與子控機之間 通過一條通訊總線控制子控機并接受子控機傳輸出的信號；子控機根據(jù)主控機 的命令經(jīng)由控制通道通過液壓閥控制液壓支架的動作，同時通過檢測通道檢測 液壓支架的動作。如圖2所示，本發(fā)明中主控機由單片機，以及與單片機連接的控制模塊、 顯示模塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置以及存儲器構(gòu)成；主控機通過通訊模 塊與通訊總線上的各個子控機連接。如圖3所示，本發(fā)明中子控機包括單片機、控制模塊、顯示模塊、通訊模 塊、聲光信號報警裝置、光電隔離本案電路、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及壓力 傳感器和位移傳感器；控制模塊、顯示模塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置、 光電隔離本安電路以及A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與單片機連接；單片機依次通過與光 電隔離本安電路連接的驅(qū)動電路控制所述液壓閥從而控制液壓支架的運動；液 壓支架通過壓力傳感器和位移傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。子控機通過其通訊 模塊，與通訊總線上的主控機連接。本發(fā)明中，主控機與子控機的控制模塊一般可采用鍵盤控制輸入信號。 本發(fā)明中，顯示模塊一般采用自帶本安電路的顯示器，保證了在煤礦采掘 工作中的電路安全。本發(fā)明中，通訊模塊可以采用MAX487芯片。本發(fā)明的液壓支架電液控制系統(tǒng)工作方式如下主控機通過單路的通訊總 線將控制命令傳送到需要接受控制的各臺子控機，自控機通過液壓閥控制液壓 支架的動作。同時與液壓支架相連的壓力傳感器和位移傳感器將其感受到的液 壓支架的動作信號通過A/D轉(zhuǎn)換模塊傳送到各個子控機的單片機部分，將該液 壓支架的狀態(tài)顯示到顯示模塊，同時子控機通過通訊總線傳送到主控機。如果 該子控機控制的液壓支架出現(xiàn)了異常，則該子控機的聲光報警裝置將會報警， 同時將有關(guān)的信號傳送到主控機。本發(fā)明所述的一種液壓支架電液控制方法中，主控機可以實現(xiàn)以下功能1、 監(jiān)測整個工作組中所有電液子控機系統(tǒng)的狀態(tài)；2、通過鍵盤輸入命令控制多個 子控機系統(tǒng)的動作；3、根據(jù)各個液壓支架系統(tǒng)、地址條件的不同通過主控機系 統(tǒng)鍵盤設(shè)定系統(tǒng)工作模式；4、主控機實時監(jiān)控子控機的工作狀態(tài)，將檢測到的 數(shù)據(jù)備份并傳送給上級工作系統(tǒng)，根據(jù)程序安排對生產(chǎn)機械以及生產(chǎn)過程實現(xiàn) 自動控制。本發(fā)明所述的一種液壓支架電液控制方法中，子控機可以實現(xiàn)以下功能1、 本控，通過操縱子控機鍵盤實現(xiàn)對本架液壓支架的控制；2、鄰控，通過操作本 自控機向其他子控機發(fā)出命令，完成對左或右任一相鄰液壓支架的控制；3、聯(lián) 控，通過操作本子控機向其他自控機發(fā)出命令，完成對相鄰支架同時執(zhí)行同一 動作的的控制；4、按鈕自控，通過本子控機向其他子控機發(fā)出控制命令，使相 對于發(fā)出命令的子控機位置不變的液壓支架完成要求執(zhí)行的動作。本發(fā)明的一大特征就在于主控機與子控機以及各個子控機之間使用一條通 訊總線通訊，除非是通訊總線發(fā)生故障，否則各個子控機甚至主控機的故障不 會影響到整個系統(tǒng)的正常運行，大大減少了采煤產(chǎn)業(yè)中因支架系統(tǒng)故障而造成 的生產(chǎn)停滯。本發(fā)明的子控機本身設(shè)有獨立的控制模塊， 一般通過鍵盤實現(xiàn)對 各個子控機的控制，也可以經(jīng)由通訊總線，實現(xiàn)相鄰的子控機之間的相互控制。 本發(fā)明所述系統(tǒng)的組成及通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用了與目前國外國內(nèi)產(chǎn)品完全不同的 技術(shù)，國外一般采用環(huán)行通信結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明釆用的是多主控信結(jié)構(gòu)，抗干擾性 能強，使系統(tǒng)更適合于對液壓支架的控制。在電流的選擇上，本發(fā)明采用了國產(chǎn)隔爆本安電源，并對其連接方式上進行有效的改進，增加了多個壓敏電阻，它 的優(yōu)點是價格低、穩(wěn)定性能好。本產(chǎn)品已經(jīng)過井上的小批量試驗，實現(xiàn)了所 需要的動能。實驗壓力達到了 31. 5MPa,閥的使用壽命至少達到6000次以上。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括主控機、子控機、通訊總線、液壓閥以及液壓支架組成；主控機與子控機之間通過一條通訊總線控制子控機并接受子控機傳輸出的信號；子控機根據(jù)主控機的命令經(jīng)由控制通道通過液壓閥控制液壓支架的動作，同時通過檢測通道檢測液壓支架的動作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控 機由單片機，以及與單片機連接的控制模塊、顯示模塊、通訊模塊、聲光信號 報警裝置以及存儲器構(gòu)成；主控機通過通訊模塊與通訊總線上的各個子控機連 接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于，所述子控 機包括單片機、控制模塊、顯示模塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置、光電隔 離本案電路、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及壓力傳感器和位移傳感器；控制模塊、 顯示模塊、通訊模塊、聲光信號報警裝置、光電隔離本安電路以及A/D轉(zhuǎn)換模 塊分別與單片機連接；單片機依次通過與光電隔離本安電路連接的驅(qū)動電路控 制所述液壓閥從而控制液壓支架的運動；液壓支架通過壓力傳感器和位移傳感 器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)，它包括主控機、子控機、通訊總線、液壓閥以及液壓支架組成；主控機與子控機之間通過一條通訊總線控制子控機并接受子控機傳輸出的信號；子控機根據(jù)主控機的命令經(jīng)由控制通道通過液壓閥控制液壓支架的動作，同時通過檢測通道檢測液壓支架的動作。本發(fā)明所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)，控制器之間的通信都是直接的因而系統(tǒng)的響應(yīng)速度快。同時由于任意的子控機與主控機之間都是獨立連接的，因此該系統(tǒng)具有良好的可靠性，任何控制器出現(xiàn)故障都不影響系統(tǒng)的正常工作。最后該系統(tǒng)也具有良好的可維護性，除了主控機以外的各部分維修和更換故障控制器不影響系統(tǒng)的正常工作。
文檔編號E21D23/12GK101240711SQ200810019610
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者劉永久, 李學(xué)仁, 程有堂, 翟才余 申請人:江蘇朝陽液壓機械集團有限公司