煤礦電液控制系統(tǒng)分析

時間:2022-08-10 10:15:53

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煤礦電液控制系統(tǒng)分析

摘要:在進行煤炭資源開采過程中,液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用是煤礦綜采工作面自動化生產(chǎn)管理及自動化控制的主要手段。液壓支架電液控制系統(tǒng)不僅能夠提高支架的移動速度和操作靈活性,而且還可以實現(xiàn)綜采工作面無人或少人操作及支架遠程控制,從而有效地確保了操作人員的生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞:煤礦;液壓支架電液控制系統(tǒng);探究

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,為了更好的提升煤炭資源的開采效率,在綜合機械化開采中引入了液壓支架電液控制系統(tǒng),其為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)自動化和高效生產(chǎn)提出了新的技術(shù)理念,是實現(xiàn)煤礦綜采工作自動化控制的樞紐和核心,有效地改善了生產(chǎn)條件,提高了煤礦的生產(chǎn)效率。液壓支架電液控制系統(tǒng)是集控制與監(jiān)測于一體的新型技術(shù),可以對綜采工作面設(shè)備的運行情況進行有效的檢測,以保證煤礦開采工作的順利進行。

1煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的概述

1.1液壓支架電液控制系統(tǒng)的基本組成。液壓支架電液控制系統(tǒng)一般是由主控計算機、地面計算機、網(wǎng)絡(luò)交換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、井下交換機、紅外傳感器、支架控制器、角度傳感器、壓力傳感器、行程傳感器、耦合器、電源箱、電磁換向閥組等組成。支架控制器是其核心部分,傳感器是其中比較關(guān)鍵的檢測環(huán)節(jié),液控主閥和電磁先導(dǎo)閥組成了動作執(zhí)行環(huán)節(jié)。在具體工作過程中,液壓支架電液控制系統(tǒng)具有自動化控制、操作靈活、安全可靠等優(yōu)勢,其主要的工作原理是:所有支架控制器都是借助通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),來實現(xiàn)對各項任務(wù)的管理,并對內(nèi)嵌操作系統(tǒng)進行實施調(diào)度,借助檢測裝置可以對采煤機的工作狀況進行有效的定位,從而更好的實現(xiàn)自動化控制。液壓支架電液控制系統(tǒng)一般是借助網(wǎng)絡(luò)變換器來實現(xiàn)的,不僅能夠?qū)ぷ髅鏀?shù)據(jù)進行有效的管理,而且還能夠把工作面數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺赜嬎銠C之中,從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的集中監(jiān)測監(jiān)控,完成對對井下數(shù)據(jù)的實施收集、分析、監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)。液壓支架電液控制系統(tǒng)中的電液控制閥、PM31/PM控制器、行程傳感器等能夠完成對液壓支架的自動推溜、放煤、移架、噴霧等控制,實現(xiàn)對工作面工作狀況進行有效的控制和監(jiān)測,實現(xiàn)跟機自動控制,并且能夠與其它設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)合控制[1]。1.2液壓支架電液控制系統(tǒng)的基本特點。計算機是液壓支架電液控制系統(tǒng)中的核心部件,其信息處理量比較大,可以對井下工作面采煤機、輸送機及液壓支架等設(shè)備的運行狀態(tài)進行實施的監(jiān)控,然后借助顯示器來對井下的各種實時數(shù)據(jù)給予直觀的呈現(xiàn),根據(jù)實際生產(chǎn)情況來對相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)進行修改和設(shè)定,通過遠程操作來實現(xiàn)對液壓支架的有效控制。在對液壓支架電液控制系統(tǒng)進行操作的過程中,要按照要求做好支架立柱密封圈安全隱患防治工作,避免發(fā)生安全事故。對于液壓支架電液控制系統(tǒng)相關(guān)操作的執(zhí)行主要是通過電液閥來實現(xiàn)的,同樣需要計算機作為輔助技術(shù),該系統(tǒng)可以有效緩解操作人員的勞動強度,推動我國煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn),提高煤礦資源的開采效率[2]。

2煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)分析

2.1系統(tǒng)軟件分析。對于液壓支架電液控制系統(tǒng)來說,對于不同設(shè)備的控制工作,所需要的指令也存在一定的差異。因此在使用系統(tǒng)軟件的過程中,要嚴格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來對其進行控制,對單片機中斷請求信號進行有效的控制,可以順利的識別鍵盤命令。通常情況下,命令信號包括單元編組方式、被控單元動作指令和受命單元編碼地址3種類型。在對信號指令給予全面識別之后,就可以確保控制單位有效的開展各項工作。借助數(shù)據(jù)總線,可以通過單片機把動作命令傳輸至電磁鐵驅(qū)動電路,以實現(xiàn)對操作空間的試控制,從而改善了整個系統(tǒng)的軟件運行效率。液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件非常復(fù)雜,主要涉及到命令處理模塊、命令發(fā)送/接收模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊和鍵盤中斷模塊等,而且每一個模塊的作用都是不可或缺的[3]。2.2系統(tǒng)硬件分析。在進行煤礦開采過程中,設(shè)備是其中比較重要的組成部分,需要通過一系列的操作過程來完成與外在設(shè)備的有效連接。例如綜采工作面上所使用的采煤支架,其通常需要借助CAN總線結(jié)構(gòu)來對系統(tǒng)進行有效的控制,該結(jié)構(gòu)具有非常優(yōu)越的性能,可以有效的彌補傳統(tǒng)機械采煤中存在的缺陷和不足。當(dāng)采煤支架開始工作過程中,需要為其配備一臺子控機,從而實現(xiàn)對支架電液的實時、有效控制,還可以對設(shè)備的障礙進行有效的檢測和預(yù)警,確保整個系統(tǒng)的高效運行。同時,液壓支架電液控制系統(tǒng)還需要對主控機與子控機之間的總線進行正確的串聯(lián),從而保證整個系統(tǒng)的正常運行。因此,對于系統(tǒng)硬件來說,要做好以下幾個方面的控制工作:(1)子系統(tǒng)的相關(guān)功能最好與煤礦的實際開采過程相結(jié)合,從而實現(xiàn)對采煤支架的有效控制,確保實現(xiàn)多元化的操作。(2)在系統(tǒng)運行過程中,系統(tǒng)的相關(guān)指令一般是借助操作信號來進行傳輸?shù)模ㄟ^對各個控制系統(tǒng)的有效利用,可以實現(xiàn)對液壓支架的有效控制。(3)協(xié)調(diào)好整個系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的關(guān)系,當(dāng)子控制系統(tǒng)能夠按照要求發(fā)出相應(yīng)命令時,就能夠保證系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的正常運行。(4)當(dāng)相關(guān)電氣設(shè)備或機械設(shè)備發(fā)生故障后,可以通過子系統(tǒng)來對其進行診斷和檢測,以確保整體系統(tǒng)的性能。

3煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

3.1電液控主機功能的實現(xiàn)。通常情況下,電液控主機主要包括了軟件和硬件兩部分,其中硬件又包括了存儲模塊、本安通訊模塊、電源模塊、輸入輸出設(shè)備和控制模塊,并滿足了防護性、兼容性和可擴展性要求。電液控主機的相關(guān)功能一般是通過軟件來完成的,在特殊應(yīng)用環(huán)境中借助嵌入式操作系統(tǒng)來保證各個模塊的正常運行,實現(xiàn)對液壓支架進行遠程控制和跟機控制。對于存在的故障也能夠?qū)崿F(xiàn)在線診斷,并且做好液壓支架電液控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)故障和傳感器故障的有效診斷,實現(xiàn)與井上主控計算機的有效連接。此外,通過LED雙色燈還可以實現(xiàn)對對自動升架、降架、移架、自動推溜、自動補壓、鄰架通信和CAN通信的有效顯示,把相關(guān)的錯誤傳輸至狀態(tài)欄,以供操作人員解決,從而確保整個系統(tǒng)的正常、高效運行。3.2支架控制器功能的實現(xiàn)。對于綜采工作面的控制一般是借助電液控支架控制器來實現(xiàn)的,完成對支架成組、本架和鄰架的就地控制。成組控制涉及到了對工作面支架的有效劃分,鄰架操作能夠完成單動作和組合動作的控制,如推溜、移架、伸縮護幫板、抬底、升柱和降柱等均屬于單動作,也可以通過按鍵或菜單等完成幾個單動作的有效結(jié)合,從而實現(xiàn)了持續(xù)動作。對于支架控制來說,一般是借助架底本身的調(diào)試來進行的,可以通過選擇控制按鈕來完成相關(guān)操作,并借助按鍵或者菜單等來完成對鄰架的有效控制,以確保液壓支架電液控制系統(tǒng)的正常工作。

4煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的未來展望

在煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展過程中,液壓支架電液控制系統(tǒng)的功能開始越來越完善,尤其是操作軟件系統(tǒng)開始朝著智能化的方向發(fā)展,通過總線可以實現(xiàn)井上與井下數(shù)據(jù)的有效傳輸,實現(xiàn)對設(shè)備的遠程控制,從而有效的實現(xiàn)工作面的無人操作。同時還能夠有效的降低先導(dǎo)閥和控制器的功耗,簡化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),減少井下電源的使用,從而達到節(jié)約能源的目的。預(yù)期在不久的將來,液壓支架電液控制系統(tǒng)將會走出國門,開拓國際市場。

5結(jié)語

在進行煤礦資源開采過程中,液壓支架電液控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,不僅可以改善煤礦安全生產(chǎn)條件,還能降低工人勞動強度,實現(xiàn)無人化遠程控制操作,在確保煤礦資源開采的同時,提升了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

作者:唐魯 單位:山西汾西礦業(yè)集團

參考文獻:

[1]解文強.淺析煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)[J].商品與質(zhì)量,2016,8(45):145-146.

[2]賈麗偉.淺談煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)[J].山東煤炭科技,2016(8):147-148.

[3]杜萬飛.煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)及其應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(19):35-36.