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1、pm31pm31型液压支架电液型液压支架电液 控制系统培训控制系统培训 人工扳手把切换液路模拟图 电液控制切换液路模拟图 支架控制器 v支架控制器是电液控制系统的核 心部件 它是通过按键来完成对 支架动作的控制 工作面的每一 个支架都装备一台支架控制器 支架控制器相当于一台微型的专 用计算机 硬件是实现控制的基 础 我们看得见的这些物理设施 包括内部的印刷电路板均属于 控制器的硬件 软件是控制的 灵魂 锦囊妙计 软件即程 序总和 解决问题的方法和步骤 以指令的形式集合起来就是程序 计算机处理问题的过程就是执 行程序的过程 我们把软件 包括基础软件和应用软件 存放 在支架控制器的存储器内 通过
2、按不同的按键 控制器的输出 口输出不同的控制信号 由电磁 驱动器译码成某个电磁先导阀的 指定线圈得到高电平 控制阀 组切换油缸的上下腔和进液 回 液管路的连接 活塞杆伸 缩 实现支架某部件升 降 或 伸 收 动作 Fmon Booter 底层软件 用户软件 软件 MSP KBD 支架控制器的输出口 vF2 控制器的输出口 连接电磁线圈 驱动器 电磁线圈驱动器 v电磁线圈驱动器可以看作是控制器的一个扩展附件 它 接在支架控制器与阀组的电磁线圈之间 接受来自控制 器的电源和控制信号 对各单元电磁线圈输出控制其通 断的信号 v电磁线圈驱动器和电液阀组的电磁线圈之间通过短电缆 连通 电磁线圈输入插座插
3、芯的功能分配是 1号芯 12V电源输入 内接两个电磁线圈的公共端 2号芯 内接左侧电磁线圈的另一端 3号芯 内接右侧电 磁线圈的另一端 4号芯 空 电液阀组v电液阀组为单元组合结构 每个单元包括电磁先导 阀和对应的液控换向阀 电磁先导阀是靠电磁线圈 通电产生的吸力而动作的 一个单元有两个电磁线 圈 分别控制两个动作 电磁先导阀的动作除了靠 电磁线圈的吸力 还可以 直接按压推杆的外端 推 杆带动先导阀芯动作 推 杆外端封有胶护罩 供手 动按压 在停电 电控系 统有故障或其他临时不使 用电控系统的情况下 作 为应急操作 可直接按推 杆使先导阀动作 但不允 许经常这样操作 因为易 导致损坏 电液阀组
4、与电磁线圈驱动器 驱动器和电液阀组的功能配置及对应关系 功 能控制对象使用的阀组 单 元 先导阀及 电磁线圈 手动推杆 按 钮 号 阀组电 缆插口 驱动器 输出端 升立柱立柱左起第1单元1单元 左1S1V1 降立柱1单元 右2 移架推移千斤顶左起第2单元2单元 左3S2V2 推溜2单元 右4 伸平衡千斤顶平衡千斤顶左起第3单元3单元 左5S3V3 收平衡千斤顶3单元 右6 伸侧护板侧护板千斤顶左起第4单元4单元 左7S4V4 收侧护板4单元 右8 抬底座抬底座千斤顶左起第5单元5单元 左9S5V5 喷雾喷雾阀5单元 右10 伸护帮板护帮板千斤顶左起第6单元6单元 左11S6V6 收护帮板6单元
5、 右12 伸第二护帮板第二护帮板千斤顶左起第7单元7单元 左13S7V7 收第二护帮板7单元 右14 伸伸缩梁伸缩梁千斤顶左起第8单元8单元 左15S8V8 收伸缩梁8单元 左16 本表左起第7单元内容为为基本架的功能 对端头架本单元左为伸调底 千斤顶 右为收调底千斤顶 本表左起第8单元内容为基本架的功能 对端头架本单元左为伸调架千 斤顶 或端侧护板 右为收调架千斤顶 或端侧护板 传 感 器 为了实现对支架的自动控制功能 必须在 控制器上插接各种传感器 传感器相当于控制 系统的感觉器官 随时给控制器反馈支架动作 立柱的升 降 护帮板 平衡千斤顶 伸缩梁 等的伸 收等 的进程和采煤机的位置及行进
6、方 向 给自动控制过程提供依据 压力传感器 v压力传感器插入立柱测压孔中 检测支架立柱下腔内 的液压力 实时监视支架的支护状态 把连续变化的 压力信号转换成模拟的电压信号给控制器 向系统提 供控制过程的重要参数 给立柱的自动升降提供重要 依据 v传感器的测量范围0 60MPa 压力传感器原理模拟图 行程传感器 原理模拟图 v行程传感器用来检测千斤顶活塞杆的移动行程值 行程 值代表的是支架或溜子所处的位置 是控制过程的重要 依据 v行程传感器装在液压缸中 是一个细长 17 2mm 的 直管结构 一端固定在液压缸端部 管体深入到活塞杆 中心专为其钻出的长孔中 管体内沿着轴向有规则布置 着密排的电阻
7、列和干簧管列 它们联接成网络电位器的 电路 活塞内嵌装着一个套在传感器管上的小永久磁环 随着活塞杆移动 它的小磁场使所到位置的干簧管接 点闭合 相当于电位器的移动触刷走到了这个位置 电 位器输出值的变化反映了行程的变化 再经过传感器管 体内带的放大器的变换 向控制器输出电流模拟信号 v接线插座位于千斤顶外壁的端部 行程传感器可测最大 行程由用户依据支架推溜移架的步距确定 红外线发送器和红外线接受器 支架控制器背部插接图 C1 连接立柱压力传感器 D1 连接推移千斤顶行程传感器 D2 连接红外线接收器 v电缆插头插入插座后须用U形销卡住 U形销有长42mm conm 4ske 和长72mm co
8、nm 4skd 专用于控制器 两 种规格 v不接电缆或电缆拔出后的插座须用防水堵头封上 圆形 插座的堵头型为conm 4bl 单架连接图 网络的两种通信 v为了实现邻架 成组控制和跟机自动化功能 需要把工作面支架控制器 连成网络 A1 控制器的右手 连接右邻架 用架间干线电缆直接 或通过隔离耦合器联接 若是端头则插入网络终端器 F1 控制器的左手 连接左邻架 用架间干线电缆直接 或通过隔离耦合器联接 若是端头则插入网络终端器 TBUS BIDI 控制器 网络终端器 网络终端器 BIDI 网络的两种通信方式 总线通信 TBUS通信 实现成组控制 跟机自动化 急停等功能 总线 上任何一个支架控制器
9、都可以发信息 也可以接受来自工作面任何一 架控制器所发过来的信息 优点 快 易扩充 邻架通信 BIDI通信 实现邻架通信 工作面传程序也用BIDI 优点 可靠性高 网络终端器 v这是为监视系统数据通信总线 TBUS的状况 保持正常通信而设 置的附件 控制器网络的两端各 设置一个 软件自动将它们的一 端设置为 同步发送 定时向通 信总线发送同步脉冲信号 另一 端设置为 应答 在接收到通过 总线传来的同步脉冲信号后 随 即向总线发送应答脉冲信号 根 据两端终端器信号发出的状况和 在总线上传送以及控制器接收的 状况 通过控制器软件的判断达 到监视总线和保证正常通信的目 的 系统的紧急停止功能也是通
10、过它们起作用 网络终端器插入 两端头控制器空出的A1或F1插口 v插座上 在接主控制计算机的一 端则插在主控制计算机系统中 v网络终端器工作电压 DC6 30V 工作电流3 5mA 电 源 箱 v控制器工作需要 12V直流电 每个工作面有 100 200个支架 为了满足本安要求 电源的 最大负载电流有限 每一路电源最多可以带 6 7个控制器 所以工作面采用分组供电 多 电源分组供电 隔 离 耦 合 器 v隔离耦合器接在由不同电源 供电的相邻两组支架控制器 之间 将两组支架控制器完 全电气隔离 也为电源引入 各组提供通道 内部有四个 光电耦合器件为两条数据通 信线TBUS及Bidi的双向信号 的
11、传输提供通道 隔离耦合 器有4个插口 分为A B两 侧 每侧2个口 分别连 接被隔离的两组控制器 靠 外的插口接控制器 靠内的 插口接12V电源 如没接电 源则可接总线提升器 电源箱和隔离耦合器的连接 127V交流输入进线 127V交流输出线 电源箱 隔离耦合器 一组 一组 光电耦合原理示意图 R D V K E 5V 输出 总线提升器 高速公路的加油站 v这是为保证TBUS总线正常信 号传输 提升总线电压所设 的附件 每一控制器组使用 一个 v插在本组一端的隔离耦合器 内侧插座上或本组任意一个 控制器的A2插座上 TBUS总 线提升器工作电压DC12V 工 作电流5mA Pm31支架电液控制
12、系统组成总结 支架控制器 外部实时信号的输入 传感器 控制信号的输出 架间电缆 系统网络通信 网络终端器 电源箱 隔离耦合器 总线提升器 压力传感器 行程传感器 红外线接受器 电磁线圈驱动器电液阀组 系统连接彩图 支架电液控制系统图 总 结 v 支架控制器 一个支架一台 v 电源 12个支架用一套 v 隔离耦合器 两组 每组6个 之 间用一个 v 总线提升器 一组一个 v 网络终端器 整个系统用两个 两 端 支架控制器人机交互界面 v按键 25个 不同矿区控制器界面布局相同 但 每个字母和数字键赋予的功能会有所区别 v显示屏 显示菜单 参数及其他一些状态信息 v安全保障 闭锁兼急停按钮 v控制
13、模式LED 支架动作警示LED 第二部分 PM31支架电液控制系统的功能 v单架非自动控制功能 v单架降移 升 自动顺序联动控制功 能 ASQ v成组自动控制功能 v自动补压功能 PSA v跟机自动化功能 v闭锁急停 v信息显示 单架非自动控制功能的分类 v左 右单架非自动控制 v本架推溜 左 右单架非自动控制功能 操作步骤 第一步 先选架 第二步 发操作命令 用专用功能快捷键发命令 调出相应的菜单项用 K M 键发命令 数字1 选左邻架 数字2 选右邻架 如果要隔架控制 先用数字1 2键确定被控架所在 方位 再按R键激活远程选架 接着再按数字1 2键 一直到选中被控架 专用快捷键功能分配 v
14、 A键 降柱 v B键 移架 v C键 升柱 v D键 移架 抬底座 v E键 降柱 抬底座 v F键 收平衡千斤顶 v 7键 伸平衡千斤顶 v 8键 收第一护帮板 v 9键 伸第一护帮板 v L键 推溜 控制过程图示 v注意 在整个动作过程 中要持续按住专 用功能快捷键 按键激活 释放 动作结束 辅助功能菜单 vSIDESEAL IN OUT 侧护板收 伸 vLIFTING ON 抬底座 vSH SPRAY ON 喷雾 vFLIPPER2 IN OUT 第二护帮板收 伸 vSLIDEB IN OUT 伸缩梁收 伸 vPUSHER IN OUT 调底千斤顶收 伸 仅对端头架 vBALANCE
15、IN OUT 调架千斤顶 或端 侧护板 收 伸 仅对端头架 图示 v 选定被控架的1或 2键按下的同时 菜 单显示即自动转换 到本菜单列 当选 定被控架远于邻架 时 菜单显示会脱 离 辅助功能 列 可按G键让菜单回 到该列 按H或I键 在该菜单列上下移 动 调出和动作相 应的菜单项 持续 按住K 或者 M 键完 成对应的控制功能 控制过程图示 本 架 推 溜 v程序为本架推溜也安排了快捷方式 只 要直接按一下L键 本架即开始长达5分钟 的推溜 不必持续按住L键 在5分钟之内 如再次按一下L键则停止推溜 单架ASQ v步骤 1 用数字1或数字2 键先选架 要隔架 控制再配合R键选 架 2 按 起
16、动 键 点 按 启动ASQ过程 成组自动控制功能的分类 v成组自动拉架 v成组自动推溜 v成组自动收 伸护帮板 v成组自动拉溜 成组控制操作步骤 v 第一步 选 报 功能 按数字9键 选 成组自动拉架 功能 按数字8键 选 成组自动推溜 功能 按数字7键 选 成组自动护帮板 功能 按数字6键 选成组 自动拉溜 功能 按数字7键 屏幕显示 FLIN 然后按 I 键下 移 到屏幕显示 FLEX 选 成组自动伸护帮板 功能 v 第二步 定成组方位 默认成组动作的传递方向为由近 远 按数字4键 成组在操作架左面 或数字5键 成组在操作架 右面 v 第三步 调整成组动作的传递方向 由远 近 再按一次数字4键或数字5键 备注 如果希望成组动作的传递方向由近 远 本步不做 v 第四步 按 起动 键 成组控制过程图示 成组拉架 成组推溜 成组收护帮板 成组伸护帮板 成组拉溜 自动补压功能 PSA 1 动作压力 P0 2 再动作压力 P1 3 目标压力 P2 PSA T0 一次补压的最大时限 PSA T1 两次补压的时间延迟 PSA T2 允许补压的最大时限 PSA C 允许补压的最大次数 跟机自动化功
