[发明专利]一种用于液压支架间架控制器的电液控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下液压支架的电液控制装置，特别是一种能根据采煤机的位置对液压支架进行自动控制的间架控制器电液控制装置。

技术背景

国外早在20世纪70年代开始研发液压支架的电液控制系统，80年代开发研究工作进入实质性应用阶段，到了20世纪90年代，液压支架电液自动控制技术已经成熟，工作性能和可靠性已经能够满足使用要求，成为发达产煤国家综采工作面液压支架的标准控制装备。如美国JOY公司的RS20型、德国的DBT公司的PM4和MARCO公司的PM31等。这些液压支架电液控制装置大都是由微处理器、通信系统、模拟信号采集系统和阀驱动电路等构成。其控制方法是根据采煤机的位置，由人工操作邻架通过架间通信控制本架来实现控制。具体来讲是当采煤机靠近时液压支架收回一级护帮附带收回二级护帮，采煤机前滚筒切割过后液压支架进行降架、提底、拉架、升架等动作。伴随升架要伸出一级护帮同时收回二级护帮，防止采煤机切割二级护帮，采煤机完全切割过后，等待采煤机经过十多架液压支架的时间，液压支架进行推溜，完成液压支架的一组循环动作，实现对液压支架的电液控制。但是，这种进口液压支架电液控制装置存在着成本较高，配件供应不及时，由于技术封闭导致通信协议不公开，无法与中央控制计算机相连接实现网络化自动控制等问题，导致井下综采工作面离不开操作人员，生产效率低下，严重制约着煤炭工业的发展。

淮浙煤电公司顾北煤矿郭立华于2009年8月在《中小企业管理与科技》发表的“简析煤矿综采液压支架电液控制系统的应用”，说明电液控制系统技术的核心是通过电液阀将人工控制操作液压支架变为由计算机程序控制的液压支架。可以看出目前液压支架电液控制逐步向操作软件智能化和通信系统国际标准化方向发展，综采工作面逐步向着工作面少人自动化和无人自动化方向发展，控制器的操作向着遥控化方向发展。

为此，研发具有能够与采煤机联动且运行可靠的液压支架间架控制器电液控制装置，是大多数综采工作面迫切需要解决的问题，它不仅可以改善工作面顶板支护状况、保证矿井生产安全、降低工人劳动强度和提高矿井生产效益，同时也能够更好更快地实现综采工作面无人自动化控制。

发明内容

本发明要解决的是综采工作面液压支架间架控制器的控制问题，支架间架控制器与中央控制计算机的网络连接问题，目的是提供一种用于液压支架间架控制器的电液控制装置，以实现综采工作面的自动控制。

为了实现上述目标，本发明的一种液压支架间架控制器的电液控制装置的技术方案，包括电源供给单元、微控制器单元、A/D信号采集单元、开关量输入单元、开关量输出单元以及通信单元，其中，

所述的电源供给单元是通过插座(J2)引入12V电源，通过电压转换芯片(U8、U9)将12V电源转换成3.3V或5V；

所述的微控制器单元是将系统(U7)和用于调试的JTAG接口(P1)直接与CPU(U16)的相应管脚相连接；将扩展的RAM(U14)通过15位并行总线与CPU(U16)相连接；

所述的A/D信号采集单元(X1)是将采集到的压力信号、位移信号、超声波信号和红外线信号经过调理电路(U3、U4、U5、U6)调理，经保护电路后与CPU(U16)的四路12位A/D口相连接；

所述的开关量输入单元(J8、J9)是将开关输入与CPU(U16)的I/O口相连接；急停、闭锁信号的输入与CPU(U16)的配置成外部中断的I/O口相连接；

所述的开关量输出单元(U13、U19、U20)是将液压支架的控制和驱动电路与CPU(U16)可位寻址的I/O口相连接。

所述的通信单元是将RS485(U33)接口通过串行总线与CPU(U16)相连接；将SPI通信(P2)接口通过SPI通信线与CPU(U16)相连接。