煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討

孫兆新

摘 ? 要：隨著工業(yè)現(xiàn)代化不斷的深入發(fā)展，在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)和管理上，液壓支架電液控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。社會(huì)現(xiàn)代化的發(fā)展促使各領(lǐng)域也在朝著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，煤礦行業(yè)領(lǐng)域也要面向自動(dòng)化控制和自動(dòng)化管理。通過采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，對煤礦的開采進(jìn)行自動(dòng)化控制，在這個(gè)過程中，液壓支架發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，通過構(gòu)建液壓支架電液控制系統(tǒng)，既能夠減少煤礦行業(yè)對人力的依賴，降低人力資源成本，也能夠極大地提高煤礦的開采效率，從而進(jìn)一步推動(dòng)煤礦行業(yè)的發(fā)展。本文對液壓支架電液控制系統(tǒng)的構(gòu)成和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，探討了液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。

關(guān)鍵詞：液壓支架 ?電液控制系統(tǒng) ?設(shè)計(jì)探討

中圖分類號(hào)：TD355.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（b）-0093-02

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域的生產(chǎn)和管理技術(shù)都得到了一定程度的提升。在煤礦開采領(lǐng)域，不再是傳統(tǒng)的以人力勞動(dòng)為主，機(jī)械化生產(chǎn)已經(jīng)成為普遍的現(xiàn)象，針對我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)技術(shù)，其經(jīng)過不斷的發(fā)展已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。而在煤礦行業(yè)應(yīng)用的液壓支架電液控制系統(tǒng)，結(jié)合了自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地提升了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，該系統(tǒng)將監(jiān)測和控制融合在一起，這對煤礦的開采工作和管理工作都起到了十分重要的影響。對于煤礦綜采自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，液壓支架自動(dòng)控制系統(tǒng)是其核心，具有流量大、壓力高、抗電磁干擾等特點(diǎn)，在煤礦開采中發(fā)揮著重要的作用。

1 ?關(guān)于煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關(guān)介紹

1.1 液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)成

煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)融合了多種先進(jìn)技術(shù)，其中就包括計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、液壓技術(shù)和電子技術(shù)等，其通過利用相應(yīng)的集成技術(shù)，連接起工作面上的所有液壓支架單元，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制。在進(jìn)行煤礦開采的過程中，通過對采煤機(jī)位置和方向等參數(shù)信息的采集，液壓支架電液控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成對液壓支架的移動(dòng)，并完成對推前和拉后輸送機(jī)相關(guān)的動(dòng)作。在液壓支架電液控制系統(tǒng)中，其主要的部分包括支架控制器、壓力傳感器、位置傳感器以及網(wǎng)絡(luò)變換器等部件。

1.1.1 支架控制器

在液壓支架電液控制系統(tǒng)當(dāng)中，支架控制器是其最核心的組成部分，其就是一臺(tái)小型的專業(yè)計(jì)算機(jī)，在實(shí)際作業(yè)過程中，其內(nèi)部的相關(guān)程序軟件會(huì)根據(jù)不同的指令進(jìn)行工作，對相關(guān)的控制閥進(jìn)行有效的切換，保證油缸伸縮動(dòng)作的有效運(yùn)行。在液壓支架控制器中，其具有多個(gè)單元并且這些單元之間能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)，對電液閥組進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而對液壓支架的行為和動(dòng)作模式，也能夠有效的控制。

1.1.2 傳感器

針對液壓支架電液控制系統(tǒng)，傳感器可以被看作為其神經(jīng)系統(tǒng)，在液壓支架電液控制系統(tǒng)中安裝了許多種傳感器，每一種傳感器都發(fā)揮著自己應(yīng)有的作用，通過對液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關(guān)信息進(jìn)行傳遞，控制器在接收到相應(yīng)信息后，按照相應(yīng)的程序完成相應(yīng)的控制工作。像壓力傳感器、位置傳感器等都是液壓支架控制系統(tǒng)的主要組成部分，對液壓進(jìn)行有效的監(jiān)控，將變化的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，并傳送給支架控制器。

1.1.3 網(wǎng)絡(luò)變換器

在進(jìn)行液壓支架電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為確保對液壓支架電液控制系統(tǒng)進(jìn)行完整性檢查，應(yīng)該在工作面的另外一端安裝相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)變換器。通過利用網(wǎng)絡(luò)變換器，可以對支架控制單元、控制器和傳感器的相關(guān)單元?jiǎng)幼鬟M(jìn)行收集，并在相應(yīng)的控制器和主機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳與命令的下達(dá)工作，通過對相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，發(fā)出相應(yīng)的控制指令。

1.2 液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關(guān)特點(diǎn)

針對液壓支架電液控制系統(tǒng)，控制計(jì)算機(jī)是其運(yùn)行的控制中心，通過利用控制計(jì)算機(jī)，可以處理和分析多種信息數(shù)據(jù)，并對采煤機(jī)械設(shè)備、液壓支架以及輸送機(jī)等運(yùn)行的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，而且還能夠把相應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示在液晶屏幕上。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，可以通過界面調(diào)整和設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，對液壓支架實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

按照相關(guān)的操作要求，要對支架密封安全問題進(jìn)行防范，避免安全事故的發(fā)生。通過計(jì)算機(jī)對電液控制閥進(jìn)行控制，可以達(dá)到對液壓支架相關(guān)執(zhí)行部件的控制。應(yīng)用電液控制系統(tǒng)可以有效減少操作人員的工作量，對煤礦行業(yè)的安全生產(chǎn)，以及提高煤礦開采的效率都有著重要的意義。

2 ?煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)分析

2.1 關(guān)于液壓支架控制器的設(shè)計(jì)

液壓支架控制器作為液壓支架控制系統(tǒng)的主要組成部分，其采用了比較先進(jìn)的信息技術(shù)，對支架的運(yùn)行能夠進(jìn)行更好的控制。在支架控制器的基配置本模塊中，針對電源模塊，其需要使用到能夠輸出穩(wěn)定電壓的開關(guān)電源芯片，針對數(shù)據(jù)采集模塊，應(yīng)該要使用多路信號(hào)采集器，依據(jù)相應(yīng)的接口協(xié)議，對控制器的通信功能進(jìn)行控制，對于電磁驅(qū)動(dòng)模塊，在使用電磁驅(qū)動(dòng)電路對電磁閥進(jìn)行控制時(shí)，要根據(jù)相應(yīng)的指令，并實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測驅(qū)動(dòng)電路的功能。

2.2 關(guān)于采煤機(jī)位置檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通過使用紅外線技術(shù)，采煤機(jī)位置檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對位置的實(shí)時(shí)監(jiān)控和定位，在每一臺(tái)液壓支架和采煤機(jī)上都需要安裝一套采煤機(jī)位置檢測系統(tǒng)?？垢蓴_性的實(shí)現(xiàn)需要利用到相應(yīng)的微處理器，調(diào)制模塊產(chǎn)生的脈沖信號(hào)通過微處理器的處理，能夠變成相應(yīng)的載波信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)抗干擾性。在采煤機(jī)位置檢測系統(tǒng)中的紅外線接收模塊，能夠?qū)t外信號(hào)進(jìn)行接收并進(jìn)行解析，再通過控制器的處理，就可以確定采煤機(jī)所處的位置。

2.3 關(guān)于巷道主機(jī)的設(shè)計(jì)

針對巷道主機(jī)系統(tǒng)，一般采用交流電源。其中的計(jì)算機(jī)使用的是以太網(wǎng)接口，能夠與其他相關(guān)電氣設(shè)備的接口進(jìn)行串聯(lián)并行，通過隔離器接口，主機(jī)和鼠標(biāo)鍵盤能夠進(jìn)行連接并實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。在系統(tǒng)模式下，巷道主機(jī)的監(jiān)控軟件能夠通過使用特定的工具，研發(fā)定制相應(yīng)的用戶界面，對相關(guān)信息進(jìn)行讀取。通過利用液壓支架控制軟件，能夠?qū)σ簤褐Ъ芷鞯南嚓P(guān)信息進(jìn)行顯示，并將電壓以及推移的情況用圖形的形式顯示出來。

2.4 關(guān)于本質(zhì)安全型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

使用井下光纖交換機(jī)，能夠滿足主機(jī)網(wǎng)絡(luò)的需要，通過進(jìn)行IP信號(hào)的傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)地上控制和地下開采相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)控制。通過CAN總線或者其他接口，液壓支架和其他相關(guān)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高性能的網(wǎng)絡(luò)通信。針對支架間控制器的通信模式，其采用的是雙攻串行的模式，能夠提高抗干擾能力，并提供安全的環(huán)境。

3 ?結(jié)語

針對煤礦綜采工作，液壓支架電液控制系統(tǒng)是其最關(guān)鍵的設(shè)備，在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。隨著煤礦工業(yè)的不斷發(fā)展，在液壓支架電液控制系統(tǒng)中，液壓支架發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。在煤礦生產(chǎn)中通過應(yīng)用液壓支架電液控制系統(tǒng)，不僅能夠有效的減少人力物力的使用，也能夠極大地提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 程瑩.關(guān)于煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019（2）：11-12.

[2] 閆殿華.煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017（17）：48-49.

[3] 李勇勇.煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016（Z3）：9-10.

[4] 郝大偉.探究煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)[J].科技風(fēng)，2015（23）：127.

[5] 李軍壘.煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013（8）：104-105.