智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计

随着无人值守智能化综采工作面建设的不断推进,对液压支架电液控制系统的自动化控制功能提出了更高的技术要求。基于目前国内开发的电液控制技术在满足智能化生产技术要求方面,存在通信速率低、响应不及时和可靠性差等问题,开发了一种基于32位处理器的液压支架电液控制系统端头控制器,设计了基于工业以太网和CAN总线的端头控制器通信架构。根据无人值守智能化综采工作面具有智能感知、智能决策和自动控制的技术要求,在端头控制器中设计了参数巡检、参数修改、在线升级和跟机自动控制功能。为了应对智能化综采工作面对液压支架电液控制系统数据标准化、规范化的要求,端头控制器可以对液压支架电液控制系统产生的数据按照基于位号的数据编码标准进行编码。通过综采工作面“三机”实验平台进行实验,结果表明：端头控制器从发出巡检指令到接收到实验平台27台支架控制器的数据,整个过程用时1.8 s,比使用RS485通信实现参数巡检快1.5 s;端头控制器发送的升级程序大小为38 KiB,传输时间为1.2 s。经过测试,综采工作面所有支架控制器从接收升级命令到一起升级成功用时为4～6 s,达到了预期目标;端头控制器可以根据采煤机位置控制相应液...     

液压支架电液控制系统急停控制方案研究

针对现有液压支架电液控制设备在急停控制方面存在的可靠性低、解停不方便等问题,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停控制方案,制定了以专用RS485总线为急停通信通道的传输方式以及急停与复位功能互锁的具体实施方案,并采用软件方式实现了支架控制器急停故障定位与诊断以及断电时的急停状态记忆功能。基于该急停控制方案的液压支架电液控制系统已应用于某煤矿,取得了良好的效果。     

基于IAP的支架控制系统程序在线升级方案

为了解决液压支架电液控制系统控制程序现场升级不便、操作复杂的问题,提出了一种基于IAP技术的系统程序在线升级方案,建立了基于三级网络通信结构的程序在线下载模式,由防爆计算机提取程序代码,并发送至端头控制器,再由端头控制器对每一台支架控制器进行程序升级。针对煤矿井下复杂的电磁环境,在IAP技术的基础上增加了XRAM存储环节和数据校验环节,避免了由于数据通信错误而造成软件升级失败的问题,提高了程序在线升级的可靠性,并基于PowerBuilder开发平台开发了一套HEX文件代码处理软件,实现了程序代码的自动提取。     

液压支架电液控制系统的急停功能设计

针对现有电液控制系统抗干扰性能较差的问题,结合煤矿井下综采工作面特点,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停功能的设计方案,介绍了急停功能的实现过程。该方案在采煤工作面出现紧急情况时,操作急停按钮可使整个工作面上的所有液压支架立即停止动作,并不再响应任何操作指令;在危险情况排除后,操作解停按钮就可以使采煤工作面恢复正常工作。功能调试结果验证了该方案的可行性。     

液压支架电液控制系统自动化测试平台研制

针对现有液压支架电液控制系统功能测试方法存在实现成本高、测试效率低、无法自动记录测试数据的问题,同时为了便捷验证液压支架电液控制系统的控制逻辑对综采工作面工况的适应性,以SAC型液压支架电液控制系统为研究对象,研制了一种液压支架电液控制系统自动化测试平台。该测试平台采用测试管理平台协调多个检测装置协同执行测试用例,利用仿真技术模拟各种传感器数据的变化过程,利用多路通信网络实现测试数据的实时汇总,利用多路继电器切换实现多功能的复用,可以根据具体的综采工作面应用配套实现检测装置端口功能自动化配置和管理,实现了液压支架电液控制系统的单动功能测试、成组功能测试、自动跟机功能测试及综采工作面工况适应性测试的自动化,提高了测试效率和测试准确性,为研究综采工作面顶板垮落、底板凹凸等复杂工况下电液控制系统的自适应性提供了有效手段。     

综采工作面液压支架集中控制系统设计

针对现有液压支架电液控制系统存在自动化程度低等问题,设计了一种综采工作面液压支架集中控制系统,详细介绍了该系统的硬件组成和软件设计,阐述了液压支架集中控制的实现过程。试验结果表明,该系统可实现液压支架的集中控制,通信稳定,实时性高,能满足煤矿生产实际需求。     

液压支架电液控制系统透明通信网络系统设计

液压支架电液控制系统通信网络系统采用无主控制方式进行数据报送,数据生成时间、生成数量和报送时间存在不确定性,导致通信网络系统对用户来说就像一个"黑盒子"。针对该问题,提出了一种液压支架电液控制系统透明通信网络系统设计方案。该系统通过通信状态图了解设备的互联性能,通过流量视图了解设备通信资源的使用情况,通过故障视图了解设备通信资源的可用性能及其通信路由管道管理情况。该系统以直观、可视化的方式将液压支架电液控制系统通信网络的实时性能、故障视图等呈现给用户,使通信网络透明化,可以清晰地了解系统的运行状况,及时发现通信网络存在的问题。     

液压支架电液控制系统软件缺陷管理

针对液压支架电液控制系统软件缺陷问题,从软件测试方法入手,分析了液压支架电液控制系统软件结构特点,构建了软件缺陷管理框架,确定了软件测试方案,对软件缺陷进行了分类,设计了软件缺陷数据库的数据结构及软件缺陷管理流程,进而对软件缺陷进行分析。实践表明,通过液压支架电液控制系统软件缺陷管理,提高了软件质量和开发效率。     

基于CAN总线的液压支架电液控制系统的开发

针对煤层智能化开采程度低的问题,提出一种基于CAN总线的液压支架电液控制系统。在分析煤层采煤工艺的基础上设计了电液控制系统的硬件结构,并根据实际控制需求进行了软件设计。通过双CAN总线通信实验发现,控制系统可以实现远程对通信功能的控制,可提高液压支架电液控制的效率。     

VxWorks远程在线软件升级技术

针对单一的软件升级方式难以满足不同VxWorks软件升级需求的问题,分析各种VxWorks软件升级方式的优缺点和适用场合,设计VxWorks远程在线软件升级系统,讨论动态软件升级的原理和实现方法。介绍提高升级可靠性的设计,描述系统的具体实现。该系统组合使用3种软件升级方式,可基本满足各种不同软件的升级需求。     

液压支架电液控制系统计算机集中控制和模拟实验研究

根据液压支架电液控制系统目前状况,提出了一种改进措施。论述了改进后的支架电液控制系统结构、工作原理、抗干扰措施及程序设计框图。     

LPC4320双核处理器在支架电液控系统中的应用

随着煤矿自动化、智慧矿山的快速发展,工作面支架电液控系统的功能也更加复杂。为了满足支架电液控系统在实时姿态控制、数据传输以及与工作面采煤机、刮板机、视频监控等系统联动方面的要求,本文基于LPC4320异构双核处理器开发一种新型支架控制器。既有强大的数据处理能力,满足多通道传感器实时信号采集与处理以及基于数字信号的支架控制功能的需求,又具有强大的控制能力,实现支架远程控制、自动控制、多设备联动控制等功能。     

刨煤工作面集控系统自动化功能设计及应用

介绍了刨煤工作面综采集控系统组成及原理,给出了控制系统网络结构、电液控制单元组成、硬件设计和软件流程,重点阐述了刨煤自动化过程及软件实现方法.实践表明,刨煤工作面集控系统能够满足实际使用要求,降低了工人的劳动强度,减少了工作面作业人员数量,提升了工作面的管理质量.     

基于GIS的多点嵌入式系统远程在线升级

在利用嵌入式终端进行河流水质数据采集的分布式系统中,由于终端数量众多,分布范围广,嵌人式系统升级非常困难;针对该困难,提出一种基于GIS的多点嵌入式系统远程在线升级的方法,详细介绍了整个方法的实现以及升级的过程;测试表明此方法稳定可靠,完全能够实现嵌入式系统的在线升级。     

基于B／S结构的纸币识别器在线升级系统

介绍了通过Web浏览器对纸币识别器进行在线升级的思想,阐述了基于B／S结构的纸币识别器在线升级系统的软件结构和实现方法。系统采用在Web页面中嵌入AetiveX控件的方法解决了串口访问以及服务器与客户端的持续实时通信问题,并采用了ADO数据库访问技术和多线程编程技术提高了软件的运行效率。系统的实现为纸币识别器等其他电子设备提供了一种操作方便、升级费用低、安全可靠和易于维护的升级方法。     

改进PSO电液伺服系统的在线PID参数整定

针对传统的电液伺服系统PID控制器参数在线整定难以达到最优的问题,提出了一种解决方法。根据系统的动态模型,在系统时变参数的变化范围内取若干值,得到一组相应数目的定参数系统模型。针对这组模型,采用改进PSO整定PID参数,获得一组近似最优化的PID参数,拟合数据得到PID参数曲线,利用该曲线进行电液伺服系统的在线整定。该方法可实现近似最优的PID参数在线整定,控制系统的性能得到了明显的提高。仿真结果证明了该方法的有效性。     

高精度液压控制软件设计方案

描述了一种多通道高精度数据采集与指令输出软件设计方案,该方案利用多线程技术和高精度定时器相结合有效地解决了数据采集,指令的输出与图形显示之间在CPU时间占用上的矛盾,使指令的输出的精度得到很好的提高.在图形显示上,我们从几种可行的方案中选择了一种占用CPU时间最少的显示方式:"扫描线波形显示方式".这种方式比较适合于高速数据采集和指令输出控制环境.     

基于CAN总线的STM32F107程序在线升级

目前意法半导体公司生产的STM32F107芯片在电力设备控制器领域广泛应用,针对STM32F107程序更新主要通过专用JTAG仿真器对程序进行烧写,不利于产品售后服务的现状,通过研究STM32F107内核的特点,设计出引导程序（BootLoader）的软件结构,划分STM32F107内置Flash地址空间,并对上位机（PC）与MCU之间CAN通信协议进行详细分析。在此基础上提出了一种基于CAN总线的STM32F107程序远程加载技术,使得STM32F107程序的升级脱离仿真器,程序的升级受控于上位机（PC）。实际工程应用表明,此方法在工程应用中极大提高了设备的可维护性,提高了售后人员的工作效率。