对综采工作面液压支架集控系统设计研究

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1、机械管理开发总第149期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT1btalof1492015年第7期No．72015设计试验综采工作面液压支架集控系统设计研究侯磊(山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿，山西晋城048000)摘要：详细阐述了综采工作面液压支架集控系统的硬件、软件设计及其实现规程。该系统实时性高，通信稳定，集控程度高，能满足建立高产高效综采工作面的要求。关键词：综采工作面；液压支架；集中控制中图分类号：TD355．4文献标识码：A文章编号：1003．773X(2015)07．003

2、7．03DoI：10．16525／j．cnki．cn14．1134／th．2015．07．014引言通信网络，如图1所示。随着煤炭工业的迅猛发展，对煤矿井下机械的自动化要求也越来越高，综采工作面的自动化集约控制是实现高产高效生产的一个重要方面。我国井下液压支架控制主要集中在成组和手动控制上，液压支架的自动控制技术目前还需要进一步研究完善。因为现阶段我国的国产液压支架控制系统在应用过程中仍存在系统不稳定、自动化程度不高、适应性不强等现象，不能满足我国煤矿开采地质条图1综采工作面液压支架集控系统结构件比较复杂的要求，所以没有在

3、全国范围内推广使综采工作面液压支架集控系统的基础是间架用。目前国内井下主要采用国外进口的综采工作控制器。它不仅可以将液压支架运行状态与采煤防爆计算机面液压支架控制系统，但由于价格昂贵制约着我国机的位置通过红外传感器、位移传感器和压力传井下高产高效工作面的普及和发展口]。井下无人值感器采集并传输到端头控制器，而且还可以对液守综采工作面实现的关键是液压支架集控系统，该压支架实现成组控制和邻架控制。系统是实现煤炭生产高产高效的核心。所以，研究端头控制器安装在工作面的两端，在作业过开发综采工作面液压支架集控系统对于我国煤矿程中，有

4、两条R8485总线进行工作，一条RS485总机械化的发展是极具价值的]。线主要负责对工作面每架支架作业过程中的各种1液压支架集中控制系统参数及采煤机的运行位置进行连续监测，并将信1．1组成结构息实时传送给计算机进行分析，及时为工作面正该液压集成控制系统是以双RS485总线为基常运行提供保障；另一条RS485总线通过对收集础，由顶板压力、位移传感器、支架间距、端头控制到的参数进行分析，确定工作面采煤机的实时位器、红外接收器及本安型计算机组成的一种多机置，并通过总线将命令传递给液压支架架间控制器，从而达到控制液压支架与采煤机相

5、互配合作收稿日期：2015—03—19业的目的，完成工作面的自动化作业，降低人员的作者简介：侯磊(1986一)，男，山西高平人，助理劳动强度。工作面自动控制系统的防爆计算机安工程师，现就职于山西兰花科技创业股份有限公司伯装在工作面巷道控制硐室内，防爆计算机可以对方煤矿，从事机电技术管理工作。端头控制器收集过来的液压支架工作状态参数实机械管理开发jxglkfbjb@126．corn·38·第30卷时显不。2液压支架集中控制模型建立1．2端头控制器液压支架集中控制就是通过采煤机的红外线在工作面液压支架集控系统中，端头控制器位置

6、信号及运行位置，对相应的工作面液压支架需要对液压支架的各项状态参数进行收集，同时发出命令，配合采煤机进行割煤，从而完成整个循还需要对支架的各项运行状态进行控制。由于环作业，如图4所示。单个CPU不能实现连续性检测控制，因此该控制器采用双CPU的设计方案。其中，巡检CPU的作用是收集工作面的各项参数，主控CPU通过接收计算机发出的各种命令及巡检CPU所收集的采煤机作业位置的各种参数，并对工作面支推溜小循环采煤机收护帮板架实现自动化控制，所用CPU均由SPI接口进行位置K连接且进行数据传输。两个CPU可以同时与间图4液压支架集

7、中控制模型架控制器实现通信，通过SPI口实现数据共享，3集中控制软件设计及结果分析提高集控系统的高效率运行，端头控制器示意图在该控制系统运行过程中，端头控制器接收如图2所示。计算机发出的集控指令、采煤机位置参数及支架$485通信电路1的各种工作参数进行检测，并将数据传输到计算存储电路巡检CPU机上用于判断支架的工作运行参数是否符合要$485通信电路2求，经计算机判断后，若各种参数正常，则向问架控制器发出命令，配合采煤机割煤。若判断液压S485通信电路1⋯Pu支架发生故障，则迅速发出信号，且将液压支架的显示电路$485通信电

8、路2故障信息显示到控制系统的显示屏上，以便安排图2端头控制器连接示意图维修人员进行维修作业。计算机指令及端头控制流程如图5、下页图6所示。1．3集控通信设计由于煤矿工作面作业环境差、煤尘大、湿度大、干扰电磁能力强，因此通讯系统必须有较强的抗电磁干扰能力，在设计中选用RS485通信系统，通过工业应用实践表