基于以太网和CAN总线的液压支架电液控制系统研究

针对目前综采工作面液压支架电液控制系统的实时性差、可靠性低的问题,提出一种基于以太网和CAN总线的液压支架电液控制系统,构建了系统的整体架构,实现了总体程序。根据实际的工况对系统进行改进：分析了液压支架远程监控的工作特性,采用基于改进时分复用算法的TCP/IP通讯协议,从理论计算了工作面所有支架发送完成一次传感数据时间为260 ms,达到了远程监控实时性的要求;分析了液压支架邻架控制,采用基于动态优先级提升算法的CAN通讯协议,减少因总线碰撞而造成的系统实时性降低;控制系统的以太网与CAN总线可冗余通信,以提高系统通信可靠性。通过实验验证了支架控制器的通讯功能以及2种通讯方式的可替换性,证明了该系统具有较高的实时性和可靠性。     

液压支架电液控制系统通信调度策略研究

随着液压支架电液控制系统智能化进程不断推进,基于CAN总线的电液控制系统通信数据量越来越大,总线数据冲突增多,高优先级节点占据总线控制权,造成了低优先级节点持续发送失败的饥饿现象,严重影响通信实时性,阻碍其智能化进程,甚至威胁工作面安全工作生产。针对这种现象,对液压支架电液控制通信系统进行了详细的分析,结合系统结构和信息特点对CAN标识符和动态调度算法进行设计,提出了基于EDF(Earliest Deadline First)的总线动态调度策略,通过实验验证,该动态调度策略能够极大改善节点饥饿现象,降低系统平均时延,提高系统的实时性,为实现自动化无人值守工作面打好基础。     

基于DSP和RS485总线的液压支架电液控制通信系统的设计

针对煤矿井下综采工作面环境恶劣、液压支架数量多以及现有国产液压支架电液控制系统通信可靠性低、实时性差等问题,提出了一种基于DSP和多条RS485总线的液压支架电液控制通信系统设计方案,分析了系统的工作原理,给出了系统结构框图,设计了系统的硬件电路,并阐述了基于DSP的多条RS485总线通信的实现过程。     

液压支架电液控制系统总线通信故障检测研究

通过国内液压支架电液控制系统理论研究和现场实践,发现系统总线通信故障比较常见,危害较大。基于系统常见通信故障和错误检测机制理论,确定基于电流检测的485总线短路故障检测方法和基于主从握手协议的CAN总线故障检测方法,依据ZDYZ-JK型液压支架电液控制系统平台进行现场实验。研究结果表明,提出的检测方法可实现在线监测485总线通信分支的机械短路故障和CAN总线通信故障,从而在短时间内移除故障点,避免故障进一步损坏系统。     

液压支架数据动态优先级调度策略分析

为解决采用CAN通信协议实现液压支架电液控制系统中出现的信息碰撞和拥堵导致的液压系统实时性下降,甚至发生安全事故的问题,研究并设计了一种CAN通信协议动态优先级调度方法。将CAN通信协议标准帧格式中的仲裁段重新设计,增加优先级控制段和液压支架表示段,设计液压支架CAN通信信息的优先级动态调度算法。经过实验室测试,液压支架控制器能够通过该CAN通信协议动态优先级调度算法实现邻架控制、成组控制、急停闭锁以及远程控制,保证了液压支架控制的实时性和准确性,确保液压支架系统的安全、稳定。     

PLC在矿用液压支架电液控制系统中的应用研究

采用以PLC控制器为核心并结合CAN总线技术建立液压支架电液控制系统,对液压支架电液控制系统的组成及工作原理进行说明;根据控制系统控制要求要实现单架单动作移动,单架顺序联动,成组运动,采煤机位置检测并进行整体方案设计,同时对支架控制系统的软件和硬件进行设计。验证表明,该系统能够实现其基本功能。为煤矿液压支架电液控制系统日益向自动化发展提供参考。     

CAN网络总线技术在液压支架控制中的应用

基于CAN网络总线技术,对液压支架控制系统的总体结构、数据采集系统以及下位机控制系统组成等进行了设计与研究。确立了上位机通讯与监控要求,建立了上位机工作任务,根据串口通讯特点,设定了数据传输方式。基于液压试验台,对控制系统中的总线数据传输进行了实验测试,结果表明,伺服阀线性控制特性良好,CAN网络总线轮询周期与计算值一致,精度满足控制要求。     

液压支架电液控制系统急停控制功能的设计与实现

针对液压支架电液控制系统运行特点,提出了液压支架电液控制系统急停控制功能整体设计方案,通过基于单线CAN总线的急停通信电路实现了全系统的急停功能,并具有急停触发和解除时的高亮高分贝报警功能,能够在所有支架控制器上显示急停触发位置,对于系统通信故障、支架控制器复位及急停按钮损坏等故障有较好的适应能力,经过功能和性能测试,验证了该方案的可行性。     

基于无线通信技术的液压支架电液控制系统研究

针对液压支架电液控制系统在实际应用中存在的问题,设计了基于无线通信技术的液压支架电液控制系统方案,既优化了液压支架电液控制系统网络结构,构建了综采工作面无线传感网络,又降低了电液控制系统的安装维护成本,提高了电液控制系统的安全性、可靠性、可维性和操作便捷性能。该遥控型支架电液控制系统通过邢台章村矿井下实验,取得了良好的应用效果。     

液压支架电液控制器设计与实现

针对液压支架电液控制系统核心部件电液控制器主要依赖进口,制约了我国煤矿综采技术快速发展的现状,设计了以ATmega128为核心处理器的液压支架电液控制器,硬件平台基于模块化架构的设计理念,软件系统采用分层设计思路。通过试验验证该液压支架控制系统基本功能与性能可以满足综采工作面的生产需要,为我国煤矿生产企业核心部件国产化提供研究基础和参考。     

基于双CAN总线的薄煤层液压支架电液控制系统研究

为了解决当前薄煤层自动化、智能化开采程度低的问题，文章以“成套液压支架集中远程自动化控制+人工干预”为思路，提出了一种基于双CAN总线的薄煤层液压支架电液控制系统，通过分析薄煤层采煤工艺和自动化、智能化开采的关键技术指标，搭建系统的整体架构，设计了系统的硬件结构和通信方案，通过实验验证了液压支架邻架控制和远程控制通讯功能，证明了系统具有较高的实时性和稳定性。     

煤矿液压支架电液控制系统设计研究

液压支架是煤矿中重要的安全装备,其运行过程的可靠性直接影响煤矿生产安全。结合实际情况,对煤矿中使用的液压支架电液控制系统进行了设计研究,系统共可以分为2大部分,分别为上位机和支架控制器。系统采取了RS-485串口通信、CAN总线通信以及无线通信技术。支架控制器以主控CPU为核心,包含有电源电路、CAN通信电路、模拟量信号采集电路等不同模块。软件程序方面,主要对控制器的主程序以及急停和闭锁子程序、邻架控制子程序进行了设计。将设计的电液控制系统应用到煤矿工程实践中,结果发现液压支架的控制精度大幅度提升,单架移架时间大幅度缩短,达到了预期效果,安全效益和经济效益显著。     

环保型浓缩液在电液控制系统中的工业性试验

考察了环保型液压支架浓缩液在液压支架电液控制系统中对电液控制系统及阀件、液压支架、液箱及泵站等各部件的影响。通过在电液控制液压支架中的实际应用,表明环保型液压支架浓缩液具有优良的稳定性和防锈性等综合性能,很好地适应了目前过滤精度要求较高的电液控制系统,能充分保障电液控制液压支架系统正常运行。     

基于C8051的煤矿液压支架自动控制系统研究

设计了一种基于C8051的煤矿工作面液压支架自动控制系统方案,并重点对其中的支架电液控制器的硬件设计和软件设计进行了分析研究.该支架电液控制器的核心处理器采用C8051系列单片机,并使用CAN总线实现通讯功能,具有抗干扰能力强,实时性好的特点.     

城郊煤矿液压支架电液控制系统的实现

液压支架电液控制系统对于实现综采工作面自动化运行具有重大意义,是机械化采煤的核心技术之一。国产液压支架电液控制系统经过不懈的努力,取得了很大进步,不但实现了支架控制器控制,而且通过对采煤机位置的检测,实现液压支架与采煤机联动控制,其性能满足井下应用的要求,并在井下综采面成功运行。在分析液压支架电液控制系统结构的基础上,对其实现的功能进行了具体介绍。     

综放工作面电液控制系统放煤控制研究

针对目前放顶煤综采工作面环境恶劣、放煤工艺复杂、操作繁琐、手动操作视野不佳等问题,设计了3种放煤功能。基于液压支架电液控制系统,提出相应的3种放煤控制策略。采用2路485通信、无线通信以及CAN总线通信3种通信方式,结合放煤时序控制方法,实现了放顶煤的电液控制功能、无线遥控放煤功能以及自动化放煤功能。     

基于ARM9+DSP+CAN的轮式机器人实验平台研究

由于轮式机器人的控制系统要求具有小型化、轻量化、实时性等特点,本文设计了一种基于ARM9+DSP+CAN的轮式机器人控制系统实验平台。在控制体系结构上采用CAN总线这种分布式体系结构,在传感检测方面,提出了一种基于飞利浦P87C591的CAN总线超声波测距系统的设计思想。试图通过对这种控制系统实验平台的研究找到一种对轮式机器人控制系统更为方便、灵活、高效的设计方法。     

液压支架自适应控制系统设计

针对液压支架电液控制系统存在静态软件和动态应用环境之间的矛盾问题,设计了一种液压支架电液控制系统自适应软件。介绍了BP神经网络模型以及自适应控制技术,和液压支架电液控制系统自适应软件工作原理,分析了影响液压支架自动控制的主要因素,提出了液压支架自动控制软件自适应模型,构建了液压支架电液控制系统基于BP神经网络软件自适应模型,介绍了模型训练集样本收集、模型训练相关流程及内容。     

基于虚拟仿真技术的电液控制系统使用培训

介绍了一种基于虚拟仿真技术的液压支架电液控制系统使用模拟培训设计,详细介绍了该系统的组成部分及实现流程。该系统可以在地面模拟电液控制系统操纵下液压支架的动作,通过模拟系统使煤矿工人对液压支架电液控制系统的操作更有针对性。使用结果表明,该系统逼真、直观,准确表现了电液控制系统操纵下液压支架的状态。     

基于嵌入式系统及现场总线的液压支架压力监测平台设计

针对现有液压支架工作压力数据采集工作量大、实时性差及监测仪器结构复杂等问题,设计了一套基于嵌入式系统及CAN现场总线的支架压力监测平台。该平台以STM32F107VCT6微处理器为硬件核心,以μC/OS-II为嵌入式操作系统,通过CAN总线模块和以太网模块,可实时高速地接收工作面液压支架的压力数据并传输至地面监测中心,具有精度高、结构紧凑、成本低等优点。实验调试结果表明,压力监测平台达到设计要求,现场应用可行性强。