基于DSP和CAN总线的液压支架电液控制系统

针对国内综采液压支架电液控制系统通信性能低、实时性无法满足等问题。提出了一种基于DSP和CAN总线的液压支架电液控制系统。利用DSP芯片的快速处理能力和CAN总线高效传输的优势,实现各液压支架控制器与井下控制主机之间的信息互换。搭建了电液控制系统框架,设计了基于DSP技术的硬件结构和CAN总线通信协议。仿真结果显示,该系统运行可靠、性能优良、满足实时性要求。     

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。     

基于LabVIEW的液压支架监控系统通信方法

针对综采工作面液压支架监控系统结构复杂、通信冗余性差的问题,根据LabVIEW软件的串口配置和双RS485结构,提出了一种基于LabVIEW软件的液压支架监控系统通信方法。该方法通过设置LabVIEW串口配置中奇偶校验位为0校验和1校验,与RS485总线模式下的数据帧和地址帧匹配,实现基于LabVIEW的多机通信。该方法采用基于LabVIEW的双总线设计方案,利用双总线通信线路的切换实现了通信系统故障的自动诊断和故障段的自动隔离等功能,提高了通信系统的可靠性和冗余性,适应于工业现场的监测和控制系统。     

液压支架电液控制系统跟机自动化技术研究

探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上搭建一个基于双RS485总线的支架电液控制系统,通过编程实现跟机自动化演示,该结果可为液压支架电液控制系统跟机自动化的普及化提供理论参考。     

综采工作面液压支架姿态监测系统设计

针对综采面液压支架姿态参数获取难、传输距离远、传输可靠性差等问题,开发了一种基于C8051F0 20微处理器和RS485通信网络的液压支架姿态监测系统。以两立柱掩护式液压支架为模型,推导了姿态计算公式;以加速度传感器ADXL345为核心的倾角传感器可实时测得液压支架关键部件的倾角;以C8051F020微处理器为核心的检测分站通过RS485通信电路获得倾角参数,并将数据存储和通过RS485实时上传到防爆计算机;实验室调试结果表明,本系统实现了液压支架姿态在线监测功能,为现场应用提供了指导意义。     

基于红外载波调制和RS485总线的液压支架遥控装置研究

针对煤矿井下综采工作面液压支架数量多、环境恶劣、现有液压支架电液控制系统操作繁琐以及灵活性差等问题,提出了一种基于红外载波调制和RS485总线的液压支架遥控策略,研究了红外遥控控制方法,介绍了遥控装置硬件设计和软件设计,通过动作遥控测试表明,该遥控装置能够将当前架号、目标架号及动作命令统一编码,生成控制信号通过架间电缆传输,实现对目标支架的无线近距离遥控操作,状态显示及动作输出正常,且遥控装置操作灵活、运行可靠。     

液压支架电液控制系统通讯网络的设计

分析了国际几种主流液压支架电液控制系统产品通讯网络实现方法,并对各自优缺点进行了比较。针对液压支架电液控制系统架构下传输路径的特点,提出了一种RS485和RS422并存的硬件设计方案。针对系统中2种传输数据的不同特性,提出了一种优化的软件设计思路。     

RS485穿透以太网技术研究

在工矿自动化远程控制通信中,一部分通信结构采用的RS485总线方式。但是由于控制系统各异,通信协议不同,这些不同的RS485通信线路很难融合起来。因此,提出了一种RS485穿透以太网技术。它以以太网线路为基础,在不破坏已有RS485通信方式结构的基础下,把原有RS485通信线路融合起来,既避免了多条线路同时存在,又可实现基于IP的无地域的访问。     

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。     

煤矿液压支架形态实时监测技术研究

为了确保液压支架智能化建设,研究了煤矿液压支架形态实时监测技术,根据液压支架概况,分析了液压支架形态监测参数,主要为液压支架顶梁的俯仰角度、液压支架支护高度和液压支架底座的俯仰角度。基于此,设计了液压支架形态监测系统总体结构,主要包括设计形态监测模块、倾角传感器模块和惯性测量单元模块,并研究了这3个模块的硬件部分、软件部分及监控系统的调试。研究为煤矿安全高效的生产提供了技术支撑。     

基于VC++6.0的串口通信程序设计

综采工作面液压支架电液控制系统,使液压支架与采煤机、刮板输送机联动,构成高产、高效、安全、自动化的综合机械化采煤装备。以综采工作面控制系统为背景,介绍利用VC++6.0编写串行通信程序,实现上位机(PC机)和下位机(单片机)之间的通信。     

基于PTR2000的井下无线压力监测系统设计

介绍了一种采用无线通信模块PTR2000进行仪器间通信的小型无线压力监测系统的研制设计过程，讨论系统的硬件、软件设计，以及无线通信模块PTR2000的特点、使用方法、硬件接口电路和通信协议，介绍了现场应用情况.应用表明，监测系统能够真实反映工作面液压支架的整个动作过程，从而为准确地掌握工作面顶煤运移规律和顶板来压规律提供可靠数据.     

基于AMEsim的液压支架管路系统压力损失计算

通过对一个环形液压支架管路的实例,介绍了用AMEsim软件计算液压支架管路阻力的方法,分析了影响压力损失的因素,并验证了该液压支架系统提出的工作要求。     

基于Pro/E平台的液压支架CAD/CAPP/CAM系统集成研究

在充分考虑加工工艺及制造资源的限制情况下,采用面向制造的设计(DFM)方法,基于Pro/E平台,利用二次开发工具Pro/Toolkit和VC++.NET MFC类库,开发了液压支架的CAD/CAPP/CAM集成系统,实现了液压支架的CAD/CAPP/CAM系统集成,并给出了液压支架CAD/CAPP/CAM系统的详细设计方案,为实现设计与制造的集成化、自动化做了有益的探索。     

液压支架试验台液压系统的仿真研究

通过对液压支架的试验标准分析,讨论了内加载液压支架试验台液压系统的设计方法,用AMEsim仿真软件对液压系统的工况进行仿真,为试验台液压系统的设计及控制提供了可靠的依据。     

液压支架在综采工作面中的应用

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的支护设备,具有支撑顶板、推移输送机、自身推进、防止煤壁垮落、超前支护、防止相邻支架之间漏落矸石,以及防止支架下滑等功能。详细介绍了液压支架的结构、工作原理及特点,及其在综采工作面中的应用,还介绍了液压支架乳化液泵站的工作原理。根据潘一煤矿综采投产以来所用液压支架的特点及煤矿特殊地质要求,分析了液压支架在使用中存在的问题,并提出了支架液压系统的研究方向。     

ZY3400/14/34支架在调采面中的适应性研究

通过矿压观测对支架立柱工况进行了连续观测与记录,同时对顶板运动特点、支架及输送机等主要设备的损坏情况进行了专项观测,分析了工作面在调采时ZY3400/14/34型支架的适应性。通过实测统计确定了支架的合理工作阻力,并对支架在调采面中存在的主要问题进行了分析,得出了较为重要的结论。     

工作面支架液压系统仿真与稳压供液技术

为提高工作面支架对采煤机的跟随特性,以支架运行过程不同动作供液需求特征为研究起点,基于工作面支架系统的液压原理,利用AMESim建立了支架液压系统的数学仿真模型。通过仿真液压支架动作的供液过程,分析总结了供液流量对支架动作速度和过程压力的作用规律,并提出了适应支架动作的稳压供液理念。通过理论分析稳压供液过程特性,推导出适应支架动作的稳压供液流量的数学计算公式,该公式表明:同一支架液压系统下,稳压供液流量主要由支架动作类型、动作行程、动作数量、卸载阀压力设定等因素决定。最后,在仿真模型中验证稳压供液技术,对比液压支架运行过程的额定供液与稳压供液方案效果,结果表明:稳压供液技术不仅保证了支架动作快速执行,同时减少了系统压力波动,减缓了支架液压系统的压力冲击。