综采工作面液压支架电液控制器的研究与开发

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液压支架是综采工作面的重要设备,用于支护和控制采场顶板。为实现综采工作面智能化、信息化、少人化生产需求,就必须对液压支架进行智能化控制。液压支架智能化控制系统中液压支架控制器性能的优劣直接影响综采工作面的安全以及生产效率。本文首先对综采工作面液压支架工艺进行了分析,明确了液压支架控制器的控制要求。在此基础上,设计以STM32F103芯片为核心的液压支架控制器、基于CAN总线通信的液压支架电液控制系统,其主要研究成果如下:(1)研究了综采工作面液压支架工艺,建立了液压支架电液控制器控制要求模型。(2)对液压支架电液控制器人机界面操作面板、硬件、软件进行设计,硬件包括开关量输入/输出信号电路、A/D采样电源电路、CAN通信电路、键盘电路以及显示电路等;软件包括液压支架单体、群体以及辅助控制流程。(3)对液压支架电液控制系统进行静态、动态CAN总线通信网络设计,增强急停闭锁、邻架控制等优先级较高的控制指令执行的实时性,保证液压支架电液控制系统安全、可靠;同时设计了液压支架单体控制、群体控制软件流程。(4)对液压支架电液控制器以及电液控制系统进行试验与测试,包括按键试验、传感器数据试验、急停闭锁试验、参数设置试验以及邻架控制测试、成组控制测试等,验证了液压支架电液控制器和控制系统的各项控制功能。本文所设计和开发的综采工作面液压支架电液控制器以及电液控制系统,经地面试验与测试,结果表明:该液压支架电液控制器能够满足液压支架工艺控制要求,提高了液压支架控制的智能化水平,对推动综采工作面智能化、信息化、少人化开采具有重要意义。
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