綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、!科技情報開發(fā)與經(jīng)濟SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT &ECONOMY 2007年第17卷第8期The Blasting and Supporting Techniques Adopted in the Construction of Luojiang TunnelLIN Peng-dingABSTRACT:With the actual example of Luojiang Tunnel s crossing-over engineering ,this paper probes into the design of smooth blasting

2、in tunnel construction and some concrete methods for the tunnel support construction to provide the reference for the similar construction.KEY WORDS:tunnel construction;smooth blasting;supporting technique(3施工過程中應通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化,把握施工過程中結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài),判斷圍巖穩(wěn)定性、支護的可靠性。并把監(jiān)測結(jié)果及時反饋,指導設(shè)計變更及施工,為修改施工方法、

3、調(diào)整圍巖級別、變更支護設(shè)計參數(shù)提供依據(jù)。參考文獻1王鴻渠.多邊界石方爆破工程M .北京:人民交通出版社,1994:10.2鄭道訪.復雜地質(zhì)條件下的公路隧道建設(shè)J .世界隧道,1992,12(5:5-8.(責任編輯:劉翠玲第一作者簡介:林鵬頂,男,1980年2月生,2003年畢業(yè)于中南林業(yè)科技大學生物工程系,助理工程師,武警水電部隊三峽指揮部第六支隊實驗室,廣東省茂名市人民南路268號藍天大廈,523000.1液壓支架電液控制系統(tǒng)簡介液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的支護設(shè)備,是綜采的關(guān)鍵設(shè)備。隨著近年來電子計算機和自動控制技術(shù)的發(fā)展,采煤技術(shù)設(shè)備的自動化也日趨成熟,液壓支架的電液控制也隨之發(fā)

4、展起來。液壓支架電液控制系統(tǒng)是目前液壓支架最先進的控制方式,是集機械、液壓、電子、計算機和通信網(wǎng)絡等技術(shù)于一身,技術(shù)含量高、難度大,應用于煤礦井下的一項高新技術(shù)產(chǎn)品。液壓支架電液控制系統(tǒng)不但可以自動控制液壓支架的動作,而且可以實現(xiàn)鄰架或遠程控制液壓支架,此外還可以對工作面液壓支架進行監(jiān)控,使液壓支架與其他采煤設(shè)備相配合,實現(xiàn)高效采煤。其優(yōu)點是:(1實現(xiàn)液壓支架的自動循環(huán)控制,提高了移架速度,特別適用于大功率、高速度機采設(shè)備的高產(chǎn)高效工作面。(2系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制,減少支架操作人員,降低勞動強度,提高安全性,改善工作環(huán)境。(3實現(xiàn)初撐力自保、擦頂移架、及時支護,保證了支架對頂板的最佳支護。(4

5、實時對支架、采煤機運行狀態(tài)進行檢測,便于實現(xiàn)整個礦井的自動化管理。(5可根據(jù)頂板條件和支架結(jié)構(gòu)設(shè)定多種自動控制模式。(6可實現(xiàn)工作面無人化操作,特別適合薄煤層工作面的開采。2系統(tǒng)原理計算機分布式控制系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)大多數(shù)為主從結(jié)構(gòu)。如果系統(tǒng)中的子控機沒有相互控制和相互通信的要求,采用主從通信結(jié)構(gòu)是合理的。但是如果有要求,采用主從通信結(jié)構(gòu)來設(shè)計系統(tǒng)雖然也能實現(xiàn)子控機之間相互控制和相互通信,但并不是子控機之間直接通信的,而是通過與主控機之間間接通信實現(xiàn)的,主控機起到通信“二傳手”的作用。顯然,與子控機之間能直接通信的控制系統(tǒng)相比,其響應速度至少慢了一半,勢必影響到整個系統(tǒng)的性能。從這一觀點出發(fā),采用

6、主從通信結(jié)構(gòu)來設(shè)計要求子控機之間能夠相互控制和相互通信的計算機分布式控制系統(tǒng)是不合理的。根據(jù)液壓支架在綜采工作面中的實際工況以及液壓支架之間相互控制的要求,采用CAN 總線結(jié)構(gòu)設(shè)計了多節(jié)點互控型的液壓支架計算機分布式控制系統(tǒng),綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)原理見圖1,每架液壓支架由一臺子控機進行檢測和控制,構(gòu)成一個電液控制子系統(tǒng),主控機和所有子控機的串行通信接口均掛接在單根通信總線CAN 總線上,構(gòu)成刨煤機綜采工作面液壓支架計算機分布式控制系統(tǒng)。從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上可以看出該系統(tǒng)具有以下特點:(1系統(tǒng)的響應速度快。由于主控機和所有的子控機都掛接在通信總線上。主控機與子控機之間、子控機與子控機之間的通

7、信都是直接進行的,中間沒有“二傳手”,提高了子系統(tǒng)之間相互控制的響應速度。(2系統(tǒng)的可靠性高。在主從通信結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中,主控機出現(xiàn)故障時,整個系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài),不能正常工作。解決此問題的一般方法是再增加一臺主控機作為備份,當一臺主控機出現(xiàn)故障時,用另一臺主控機替換。在CAN 通信總線系統(tǒng)中,不論是主控機還是子控機出現(xiàn)故障時,都不會影響整個系統(tǒng)的正常工作,僅僅影響出故障的主控機或子控機,影響范圍小。CAN 通信總線結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有良好的可靠性。(3系統(tǒng)的可維護性好。將需要維護的主控機或子控機的電源切斷后,就可以進行主控機或子控機的維修工作,或維修子系統(tǒng)中的液壓系統(tǒng),更換其零部件等工作,不影響系統(tǒng)的

8、正常工作,給系統(tǒng)的維護帶來了方便。3子控機的硬件設(shè)計和功能所有子控機的硬件組成都一樣,由單片機擴展控制通道、信號檢測通文章編號:1005-6033(200708-0277-02收稿日期:2006-11-16綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計韓素媛(西山煤電集團公司技工學校,山西太原,030053摘要:介紹了綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的原理,探討了子控機和主控機的主要功能及其CAN 節(jié)點的設(shè)計。關(guān)鍵詞:電液控制系統(tǒng);液壓支架;子控機;主控機;CAN 總線中圖分類號:TD354文獻標識碼:A277韓素媛綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計本刊E-mail:bjb創(chuàng)新與實踐 道、通信接口、鍵盤

9、、顯示器以及聲光報警裝置等組成,具體結(jié)構(gòu)見圖2。 子控機主要實現(xiàn)如下功能:(1通過操作子控機鍵盤完成對本架液壓支架的控制,實現(xiàn)本架的自動升架、降架、移架、定量推進。(2子控機可以對其他子控機發(fā)出控制命令,實現(xiàn)對左或右相鄰任一臺液壓支架的控制。(3以本架子控機為主導,該子控機向其他子控機發(fā)出控制命令,完成對左或右相鄰5架液壓支架同時執(zhí)行同一個動作的成組控制。(4通過操作子控機鍵盤,該子控機向其他子控機發(fā)出控制命令,使相對于發(fā)信號的子控機位置不變的一組液壓支架完成要求執(zhí)行的動作。(5可以顯示支架的主要參數(shù)和動作等信息。(6發(fā)生故障或意外時,具有自動故障報警功能,或可以按下緊急停止按鈕停止整個系統(tǒng)的

10、工作。4主控機的功能主控機主要實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)、采煤工作面子控機液壓支架的綜合管理和控制。(1監(jiān)測和顯示整個工作面的所有子控機的運行狀態(tài)。(2可以向子控機發(fā)出命令來控制子控機動作。(3根據(jù)工作面的不同狀況,設(shè)定系統(tǒng)的工作模式。5系統(tǒng)通信由于液壓支架電液控制系統(tǒng)是一種計算機分布式控制系統(tǒng),并且CAN 總線能夠有效地支持分布式控制系統(tǒng),所以采用CAN 總線作為此系統(tǒng)的通信總線。CAN (Controller Area Network 即控制器局域網(wǎng)絡,是一種標準的現(xiàn)場總線。由于其高可靠性、靈活性以及獨特的設(shè)計,CAN 總線越來越受到人們的重視并被廣泛地應用于各個領(lǐng)域。CAN 總線的特點可以概括如下:

11、(1CAN 既可以采用多主方式,也可以采用單主多從的方式。其通信方式靈活,且無需占地址等節(jié)點信息。(2CAN 總線采用非破壞性仲裁技術(shù),當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時,優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動地退出發(fā)送,而最高優(yōu)先級的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間。(3通過報文濾波即可實現(xiàn)點對點、點對多點及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù),而無需專門的“調(diào)度”。(4CAN 的直接通信距離最遠可達10km (傳輸速率5kb/s 以下;通信速率最高可達1Mb/s (通信距離最長為40m 。(5CAN 節(jié)電在錯誤嚴重的情況下可自動關(guān)閉總線,切斷它與總線的聯(lián)系,使總線上的其他操作不受影響。(

12、6CAN 上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路,目前可達110個;報文標志符可達2032種(CAN2.0A ,而擴展標準(CAN2.0B 的報文標志符幾乎不受限制。(7通信網(wǎng)絡布線簡單,通信介質(zhì)無特殊要求,采用雙絞線即可?；贑AN 總線的液壓支架電液控制系統(tǒng)中,每個子控機都是一個CAN 節(jié)點,以CAN 總線為紐帶,采用總線式拓撲結(jié)構(gòu)連接成可以相互溝通信息控制系統(tǒng),從而實現(xiàn)了子控機之間可以相互控制的要求。節(jié)點電路原理見圖3,總線驅(qū)動器選用Philips 的PCA82C250,通信控制器選用SJA1000,微控制器選用單片機AT89C55。AT89C55是節(jié)點中的核心部分,負責控制及通信部分的核心,

13、不僅完成節(jié)點前端的控制功能,而且負責CAN 通信控制器SJA1000設(shè)置及報文的收發(fā)。獨立CAN 通信控制器SJA1000負責完成CAN 協(xié)議的物理層及數(shù)據(jù)層的主要功能。總線驅(qū)動器PCA82C250與CAN 網(wǎng)絡的CANH 和CANL 實現(xiàn)物理相連,使得各節(jié)點能夠與網(wǎng)絡進行良好的交互。在SJA1000和PCA82C250必須采用高速隔離器件,如6N137,構(gòu)成隔離電路,以增強抗干擾能力。6結(jié)語本文主要介紹了綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計,設(shè)計完成了系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖、子控機的硬件結(jié)構(gòu)及其子控機和主控機的主要功能,最后對系統(tǒng)通信進行了簡單介紹,下一步將進一步完善本系統(tǒng),為我國的煤炭事業(yè)作出貢獻

14、。參考文獻1張偉.綜采工作面液壓支架計算機分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計J .煤礦機械,2002(3:1-3.2陳威,張偉,房風浩,等.綜采工作面液壓支架計算機分布式電液控制系設(shè)計J .微計算機信息,2005(2:33-34;139.3李朝陽.單片機原理及接口技術(shù)M .北京:北京航空航天大學出版社,1994.4張良.液壓支架電液控制系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J .煤炭科學技術(shù),2003,31(2:5-8.5張偉,韓基新.液壓支架計算機控制系統(tǒng)J .液壓與傳動,2002(11:22-24.6李海寧,曹春玲.基于電液控制的液壓支架液壓系統(tǒng)的實現(xiàn)J .液壓與氣動,2003(8:51-53.(責任編輯:張紅第一作

15、者簡介:韓素媛,女,1974年9月生,2003年畢業(yè)于太原理工大學計算機科學與技術(shù)專業(yè),助教,西山煤電集團公司技工學校電教科,山西省太原市紅溝靶場路,030053.(下轉(zhuǎn)第281頁278!Perfecting the Fee-collecting Management System in the Educational CauseYANG Hui-zhenABSTRACT:This paper introduces how the university to perfect the policy measures for subsidizing the students in the fina

16、ncial difficulty step by step,and summarizes the reforms on the methods for the management of the fees collected from the students.KEY WORDS:university finance;fee-collecting management;study aiding loan(上接第257頁!Design of the Electro-hydraulic Control System of the HydraulicSupport on Comprehensive

17、Mechanized Mining FaceHAN Su-yuanABSTRACT:This paper introduces the mechanism of the electro-hydraulic control system of the hydraulic support on comprehensive mechanized mining face ,probes into the main functions of both subordinate controller and principle controller and the design of CAN node.KE

18、Y WORDS:electro-hydraulic control system;hydraulic support;subordinate controller;principle controller;CAN bus如果未達到要求的范圍,還需再次地用適當溫度的清水(一般為3550浸泡幾分鐘電池,拿出并量取鎂電池的空載電壓,如果鎂電池的空載電壓達到了要求的范圍,將鎂電池放入電池保溫盒內(nèi)。把基測合格的探空儀盒蓋從基測箱內(nèi)取出,與測量電路板和電池準確無誤地接插各插件,必須插緊,而且要檢查各插件和插件口有無虛焊,接插好后量取鎂電池的負載電壓(>18V ,如果未達到要求范圍,可以繼續(xù)附能,直到

19、達到要求范圍,加保溫盒蓋,翻出溫度傳感器支架,用盒上的細線把溫度傳感器支架系牢,最后把裝配好的探空儀掛在室外自動放球器上。裝配探空儀的工作最好早些完成,使探空儀能夠有足夠的在室外老化的時間,如果室外老化的時間不充足,將會造成探空儀溫度、氣壓、濕度氣象要素值與當時實時讀取的瞬間測定參數(shù)不符。(6讀取并輸入瞬間測定參數(shù)。在放球前后5min 讀取室外百葉箱內(nèi)通風干濕表的干濕球溫度和臺站單管氣壓表的氣壓讀數(shù)和附溫讀數(shù)(都保留一位小數(shù),輸入時擴大10倍輸入,將干濕球溫度和氣壓及附溫讀數(shù)輸入到計算機測站放球參數(shù)瞬間測定參數(shù)相應的欄內(nèi)。(7將雷達天線對準探空儀,調(diào)整雷達增益和頻率,使信號清晰,4條亮線對齊,

20、檢查計算機上是否進溫度、氣壓、濕度氣象要素值,如果不進,必須立刻查明原因并解決,實在不行要馬上更換探空儀,重新進行基測工作。如果遇有計算機上所進實時的溫度、氣壓、濕度氣象要素值與施放瞬間值不符,也必須查明原因并解決。有時也會有儀器突然變形的現(xiàn)象,所進的溫度、氣壓、濕度氣象要素值與當時的實時情況不符或是出現(xiàn)亂變的值。此時必須更換探空儀,重新進行基測工作。(8在以上一切工作都正常的情況下,就可以按時施放探空儀。2探空儀探測資料的接收(1探空儀施放后值班員要認真守班,嚴密觀測雷達對探空儀的自動跟蹤。遇有高仰角時,必須人為地去幫助雷達實現(xiàn)對探空儀的跟蹤,避免探測信號的丟失,造成記錄的缺測,影響接收探測資料的精度,造成記錄的人為終止,如果記錄不足50kPa 時,還必須重放球。(2對突發(fā)的雷達及供電故障必須做好各種應急預案。避免突發(fā)故障造成探測的終止或記錄的漏缺,而影響到探測資料的接收工作,更嚴重時造成重放球。第一,雷達機務員要經(jīng)常檢修雷達。第二,高空氣象測報員要掌握雷達的工作原理,學會雷達簡單故障的排除。第三,工作中遇有問題時,如果高空氣象測報員不能自行解決,必須馬上告知站長和機務員。第四,必須要有備份雷達和備份探空信號的接收裝置,還要有經(jīng)緯儀及UPS 不間斷電源和一臺汽油發(fā)電機,用來應急工作中突發(fā)的雷達及供電故障,保障探測工作的順利進行。3探測資料的整理所接收探測資料必須