液压支架电液控制系统的研究与实现

发布时间：2017-04-05 17:14

  本文关键词：液压支架电液控制系统的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题是郑州煤矿机械集团液压支架电液控制系统研制项目的重要组成部分，是针对目前国外电液控制系统价格昂贵，维修、升级困难，供货周期长，以及对我国井下煤矿环境适应性差，国内液压支架电液控制系统核心技术不成熟、工艺水平相对落后提出的一个重要课题。因此，研究具有自主知识产权的液压支架电液控制系统具有重要的意义。 本文的主要研究工作如下： ①对综合采煤工作面上液压支架的实际工作环境及液压支架的动作进行了现场调研，结合井下具有多年液压支架操作经验的操作工的建议，参考国外支架控制器的控制功能，确定了系统的控制功能及控制方法。 ②根据液压支架动作及工作状态情况，详细分析了设计本系统所需要的CPU资源，并通过几种常用的控制芯片的对比，确定了本系统所用的CPU；设计了支架控制器的前后面板、输入/输出接口、急停与闭锁按钮、人机界面、最小系统、A/D采样电路、通信电路、开关量输入电路、保护电路、开关量输出电路及系统的通信网络。在一些电路中添加了过压保护，抗干扰措施，，增强了系统的稳定性。 ③对支架控制器的软件进行了设计，首先对软件进行了总体设计，主要分为两类：一类是系统的初始化；另一类是各个子模块的软件功能，包括：A/D采样、输入/输出信号处理模块及通信网络的CRC校验程序等软件功能设计。为方便系统的调试与升级，留有JTAG接口，并采用模块化设计，大大提高了系统运行效率。 为适应我国煤炭工业的健康、快速发展，在郑州煤矿机械集团的资金与技术支持下，本文开展了适应我国井下环境的液压支架电液控制系统设计，并对开发的部分功能进行了调试与实验。实验结果表明，各项指标均达到实用要求。
【关键词】：液压支架 支架控制器 电液控制 通信网络 CRC校验
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TD355.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 液压支架现状8-9
• 1.3 液压支架电液控制系统的发展与现状9-10
• 1.3.1 国内的发展与现状9-10
• 1.3.2 国外的发展与现状10
• 1.4 研究液压支架电液控制系统的意义10-11
• 1.5 本文研究的主要内容及体系结构11-13
• 2 液压支架电液控制系统的控制策略13-22
• 2.1 液压支架电液控制系统概述13-16
• 2.1.1 系统总体概述13-15
• 2.1.2 系统单体概述15-16
• 2.2 液压支架电液控制系统的控制功能及技术指标16-21
• 2.2.1 系统的控制功能16-17
• 2.2.2 系统的技术指标及要求17-21
• 2.3 液压支架电液控制系统的控制方法21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 液压支架电液控制系统的整体方案设计22-26
• 3.1 液压支架电液控制系统的硬件集成22-24
• 3.1.1 液压支架电液控制系统的总体结构22
• 3.1.2 液压支架电液控制系统的组成22-24
• 3.2 系统实现的功能24-25
• 3.3 本章小结25-26
• 4 液压支架控制器的设计26-50
• 4.1 支架控制器的性能指标及工作模式分析26-27
• 4.1.1 控制器的性能指标26
• 4.1.2 支架控制器的工作模式分析26-27
• 4.2 支架控制器的硬件设计27-44
• 4.2.1 支架控制器的工作原理27
• 4.2.2 支架控制器的外壳设计27-30
• 4.2.3 支架控制器的硬件总体设计30-31
• 4.2.4 CPU 的选择与对比31-38
• 4.2.5 输入信号的硬件电路设计38-42
• 4.2.6 输出信号的设计42-43
• 4.2.7 通信接口的硬件设计43-44
• 4.3 支架控制器的软件设计44-49
• 4.3.1 软件编程语言和开发环境的选择45-46
• 4.3.2 输入输出开关量的软件设计46
• 4.3.3 A/D 采样的软件设计46-49
• 4.4 本章小结49-50
• 5 通信网络的设计50-58
• 5.1 主流通信网络分析50
• 5.2 通信网络设计50-57
• 5.2.1 RS485 总线的设计51-55
• 5.2.2 SPI 通信的设计55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 6 液压支架电液控制系统的调试与实验58-62
• 6.1 单个支架控制器之间的调试58-59
• 6.2 支架控制器与井下中央控制主机通信的调试59-61
• 6.3 电液控制系统的总体调试61
• 6.4 本章小结61-62
• 7 结论与展望62-64
• 7.1 结论62
• 7.2 展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 附录68
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录68
• B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：287391