综采自动化工作面液压支架端头控制器集中控制系统开发

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:astanaZH
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本课题是山西省重大专项“全自动国产无人综采工作面技术装备研发”(项目编号:20111101024)的子课题,也是国家国际科技合作专项项目“无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”(项目编号:2013DFA70750)的重要组成部分,是针对如何提高综采工作面液压支架电液控制系统自动化控制水平这一问题提出来的。本文结合高产高效综采工作面的生产工艺和实际要求,以提高工作面自动化程度,实现少人值守为目标,制定了基于端头控制器的集中控制策略,研发了一套基于双RS485总线的液压支架端头控制器集中控制系统,进行了实验室测试和现场调试,并投入到晋煤集团古书院矿综采工作面示范应用。实际运行效果表明,该系统符合设计要求,能够满足综采自动化工作面的生产需求,可以远程采集、传输和存储液压支架的运行参数,进行故障预警及诊断,并实现集中控制。主要研究内容如下:通过查阅大量的国内外文献,经过多次对综采工作面液压支架及电液控制系统运行情况调研以后,总结分析了煤矿综采工作面液压支架电液控制系统发展趋势及控制模式,确定了液压支架端头控制器集中控制系统的控制策略、框架结构和功能要求。集中控制系统由一台防爆计算机、一台端头控制器和多台液压支架架间控制器组成。基于综采自动化工作面的生产工艺和控制要求,设计了端头控制器的控制模式,采用RS485双总线通讯模式,一条总线用于巡检液压支架的状态参数,为实现远程在线监测提供可靠稳定的判断依据和数据保障;另一条总线用于集中控制,通过巡检液压支架的状态参数来确定采煤机的位置,进而向架间控制器发送控制命令控制支架动作,配合行进中的采煤机完成自动化采煤作业。提出了时间阈值与参数阈值相结合闭环控制方法,通过实验证实了该方法的可靠性和准确性,为实现自动化工作面液压支架端头控制器远程控制奠定了控制方法。为了满足煤矿井下恶劣生产环境对电气设备的特殊要求,确保集中控制系统可以稳定通讯和实时控制,设计了以单片机C8051F020为核心控制单元的系统硬件电路。端头控制器硬件系统包括:以BA033T和BA05T电平转化芯片为核心的电源电路、以液晶显示模块(MS12864R)和本质安全型键盘(TY-40)为核心的人机交互单元电路、以MAX3088芯片为核心的RS485通讯电路、以32k外部存储器为主的外部RAM扩展电路等。现场测试结果表明,该硬件系统运行稳定,可以为端头控制器实现远程在线监测和集中控制提供可靠保障和有力支撑。采用模块化程序设计方法,编写了系统应用程序和功能模块程序。主要包括集中控制通讯程序和人机交互单元控制程序。集中控制通讯程序包括串行异步通讯程序、远程手动控制程序、集中控制巡检参数程序、集中控制追击拉架程序和集中控制推镏程序;人机交互单元控制程序包括:键盘与显示程序、参数显示与修改程序、故障报警程序、寻址功能程序、急停功能程序、错误状态显示程序。调试结果表明,程序可移植性高,逻辑结构合理,功能完善,为系统稳定、可靠运行提供了保障。在实验室对所开发的系统进行了硬件测试和软件调试,并将产品送到重庆煤科院进行了性能检测试验,检验结果表明系统各项指标均满足煤矿安全生产标准,达到了预期设计要求。系统在晋煤集团金鼎液压支架车间进行了现场调试。调试结果表明:端头控制器与上位机和架间控制器通讯稳定,能够准确地根据采煤机位置进行集中控制,液压支架动作准确,并在控制过程中能及时进行故障预警和诊断,并将诊断并结果上传给防爆计算机,实时性好,达到了综采工作面液压支架电液系统自动化控制的预定指标。该系统于2013年10月在晋煤集团古书院矿152304工作面的进行了为期4个月的工业试验,试验结果表明系统通讯稳定,性能可靠,能满足生产的实际要求,为建立自动化工作面奠定了坚实的基础。
其他文献
黑蒜是一种大蒜加工制品,具有改善糖尿病、缓解低血糖、抗癌、抗氧化、降血压、保肝等多种疾病的潜力,以及增强机体免疫力的作用。近年来,许多报道就如何改善风味、口感,提高多酚
电力系统无功优化是提高电压质量、降低系统运行网损、保证系统安全经济运行的有效手段。随着电力市场的不断完善,无功辅助服务不再是无偿的,本文在考虑无功的基础上综合考虑系统安全约束和电力系统运行实际,把这些约束以罚函数的形式体现到目标函数中,建立了电力市场环境下地区电网实时无功优化的数学模型,使地区电网取得最大的经济效益。由于遗传算法对求解非线性优化问题具有鲁棒性强、全局收敛性好等特点,所以本文采用遗传
现代电力系统逐渐向市场化改革和区域互联方向发展,给暂态稳定分析提出了新的要求——暂态稳定分析应该满足市场和区域互联情况下分布式计算的要求。同调动态等值是提高复杂大型互联系统动态行为分析速度的一种有效方法。在电力市场条件下,区域子系统运行具有相对独立性、系统数据具有一定的不透明性,大量成员公司之间需要交换哪些信息,交换频度如何,对交换信息的质量有何要求,如何保证公司间自由获取必要的正确信息,最终使成
随着全球能源保障和环境污染等问题的日益突出,世界各国将目光投向清洁可再生的新能源,希望其能改变现在的能源结构,解决能源短缺和环境污染等一系列问题,实现可持续发展的战略目
近年来,阜宁县经济的迅速发展,全社会用电负荷快速增长,配电网经过“十二五”的建设与改造,在网架结构、供电能力、供电可靠性等方面也进一步得到提升。但是,随着负荷、配电自动化
随着社会的进步,电能的应用已经渗透到了各行各业,与此同时,各种精密仪器的广泛使用,导致人们对电能质量的要求越来越高。但是随着各种非线性负载的接入,谐波含量日益增多,电能质量
本文通过对荣华二采区10
期刊
备受瞩目的全球首届知识资本高峰论坛于2009年8月22日至23日在北京隆重召开。本届论坛由国家知识产权局知识产权发展研究中心、中国产学研合作促进会、中国软科学研究会、中
同步发电机转子匝间短路是一种常见的电气故障,它将导致转子振动,甚至发展为转子接地、转子绕组烧损、发电机失磁、发电机部件磁化等,危及电机和系统的安全,因此分析转子匝间短路故障的机理和在线诊断方法具有重要的现实意义。本文针对娘子关发电厂3#发电机的现场实际情况,开发研制了3#发电机转子匝间短路诊断系统,首先通过发电机励磁电流表和功率表的RS485 数字通讯口,采集得到发电机励磁电流、有功、无功、相电压
木乃伊,即干尸.古代埃及人用防腐的香料殓藏尸体,年久干瘪,即形成木乃伊.古埃及人笃信人死后,其灵魂不会消亡,仍会依附在尸体或雕像上.所以,法老王等死后,均制成木乃伊,作为