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1、pm31型液压支架电液控制系统用户技术手册（工作面电控部分 用户：CHIN33）北京天地玛珂电液控制系统有限公司2006年9月刖言11 pm31电液控制系统配置和联接.12 pm31电液控制系统的设备和装置43 pm31电液控制系统的主要功能概述94 pm32支架控制器115支架控制器应用程序菜单176有关传感器测量的菜单显示及操作247控制器菜单“错误信息(ERROR MESSAGES) ”列的项目说明.248参数及其输入279功能的允许/禁止设定2910控制器菜单“服务(SERVICE)”列的项目说明3011支架的单架单动作的非自动控制3212邻架的自动顺序联动(ASQ)控制3313 支架
2、的成组自动控制3414闭锁及紧急停止操作3915 系统状态的显示信息4016应用程序的互传及引导程序(Booter)介绍.4117工作面支架电液控制安全规则45刖言pm31支架电液控制系统可用于各种型式液压支架的控制和操作。支架的型式、 结构和控制要求不同，配套的pm31控制系统的配置和软件也随之变化。本手册提供 了 pm31电液控制系统及其部件的有关技术资料，重点介绍性能和使用操作方法。本 手册适用的用户为神东矿区，控制对象为该矿区使用的高度为1.7m-3.5m的二柱掩 护式大采高液压支架（用户代号chin33）。1 pm31电液控制系统配置和联接图1.1及图1.2展示了应用于该用户工作面的
3、pm31电液控制系统的配置状况和 联接关系。从图中可以了解系统的全貌：由哪些设备和装置构成，它们的分布以及 如何联接成系统。图1.1表示的是全工作面的整个系统主干，每个支架装备一台支架控制器，控制 器之间按顺序互联成网，还配备联接了其他一些不可缺少的设备部件，形成完善的 系统。图1.2表示的是在一个支架之内以支架控制器为核心，包括其输入输出外围设 备的单架系统，每个单架系统组合到图1.1中就是一套全工作面完整的电液控制系 统。以下就系统配置和联接的有关问题作几项说明：（1）每一支架内的单元系统以一台支架控制器为核心，还包括作为控制器外围 设备的两个传感器和一套电液阀组。一个压力传感器测量立柱下
4、腔液压力。一个行 程传感器测量推移千斤顶的行程。电液阀组是控制系统的执行部件，按被控对象及 动作功能分为若干单元，每个单元包括一个液动主控换向阀、一个与之对应的用来 控制驱动主换向阀的电磁先导阀，先导阀用两个电磁线圈驱动。电液阀组的一个单 元一般用来控制同一液压缸的伸和缩两个动作（即两个功能），两个电磁线圈的分别 吸合导致了这两个对应的动作。阀组的单元数取决于被控对象和控制动作（功能） 的多少。在每个单架系统中还有一个电磁线圈驱动器，支架控制器通过它来控制激 励电液阀组的每一个电磁线圈。电磁线圈驱动器与电液阀组装在一起，便于驱动器 的多路输出小电缆就近连接到电液阀组的每一单元上。器制控个戢学最
5、个垢最早眼弟统系面作工全接联和置配统系制控液电架支Amp 1物一器制控个戢学最组每 组器制控个1室爵器制控个戢法最 组器制控个第1器制控个戢法最.c立柱压力传感器（sns/dmd）. 二推移千斤顶行程传感器（sns/rs）/三三三三三二标注说明：（10红外线接收器电缆组件（conm/4c）in立柱压力传感器电缆组件（conm/4c）12推移千斤顶行程传感器电缆组件（conm/4c）13驱动器输入电缆组件（conm/4a） 电液阀组图1.2 PM31支架电液控制系统配置和联接（每一支架的单元系统）（2）工作面的支架控制器因供电关系而被分组，相邻的最多67个控制器由 一路独立的直流电源供电，成为一
6、个控制器组。分组的标志是组与组之间都接入一 个隔离耦合器，它隔断了组与组间的电气联接而又通过光电耦合沟通数据信号，这 种方式是为达到本质安全性能所采取的措施。此外隔离耦合器为电源引入提供通 道。（3）所有支架控制器靠干线电缆互联成网络。干线电缆从端头架控制器开始 顺序将全部支架控制器联接起来（在组分界点经隔离耦合器中介）。每个支架控制 器都有地址编号，地址号是按顺序连续的。干线电缆有4根芯线，其中3根为贯通 的公共线：1号芯线为电源12V，2号芯线是称为TBUS的所有控制器间的通信总 线，4号芯线为电源0V。3号芯线是称为Bidi的邻架间的通信线。（4）系统中的网络终端器、总线提升器均为保证系
7、统正常工作所必须的辅助装置。（5）pm31系统还可在图1.1介绍的全工作面系统的基础上，引入更高级的配 置：一是增设采煤机位置检测系统，实现以采煤机位置为依据的支架自动控制；二 是增设位于顺槽巷道中的主控制计算机，实现高级的监测控制功能。关于这二项高 级配置的系统构成和联接另有手册专门介绍。顺槽主控制计算机系统与工作面系统 之间的联接电缆也是4芯的干线电缆，对接点是端头架控制器原来安装网络终端器 的端口（网络终端器移至主控计算机系统规定的位置）。（6）pm31系统工作面电控部分的防爆型式除电源箱为隔爆兼本质安全型外， 其他全为本质安全型。2 pm31电液控制系统的设备和装置2.1支架控制器（型
8、号pm32/sg）支架控制器实际上是一台微型的专用控制计算机，硬件和软件兼具。软件中的 应用程序是专为支架的控制操作服务的。应用程序的删除和装载可在工作面以简便 方式进行，这为应用程序的修改和控制功能的调整提供了方便，从而增强系统的适 应性。控制器有完备的人机交互界面，设有25个操作键，闭锁急停键钮，16字的 LED点阵式字符显示屏，各种功能的LED发光管信号显示以及蜂鸣器。这些设施 保证了操作者方便地进行操作控制并及时获得系统的提示及状态信息。控制器有足 够的各种类型的输入口、输出口及通信口，它们的电缆插座都分布在控制器后面， 共12个。插头座的型式是统一的，均为4芯，1号芯均为电源12V，
9、4号芯为0V 或接地，2号、3号芯的用途随功能而异。支架控制器工作电压DC12V，工作电流30mA。IP68防护等级。本手册第4章将对支架控制器作进一步的介绍。2.2控制器安装架控制器安装架用来安装固定并保护控制器，同时锁住与控制器联接的电缆插 头。2.3电液阀组关于电液阀组将在用户技术手册的液压系统部分分册中详细介绍。如前所述，电液阀组为单元组合结构。每个单元包括液动的主控换向阀和对应 的电磁先导阀，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 以直接推压推杆的外端，推杆带动先导阀芯动作。推杆外端封有胶护
10、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。电磁线圈工作电压DC12V，工作电流90mA。图2.1表示电液阀组正前方的布 置。电液阀组的功能及组态见表2.1。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7S4V
11、4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-右12伸调架千斤顶调架千斤顶左起第7单元7单元-左13S7V7收调架千斤顶7单元-右14表2.1驱动器和电液阀组的功能配置及对应关系*左起第六单元，以上表所列为基本架的功能，对于端头架功能为伸伸缩梁和收伸缩梁。*左起第七单元，仅对端头支架，基本架无此单元。对于端头架功能为伸和收调架千斤顶（或 端侧护板）2.4电磁线圈驱动器（型号mcv/8/k）电磁线圈驱动器与电液阀组装在一起，但它应看作是控制器的一个扩展附件， 它接在支架控制器与
12、电磁线圈之间，受入来自控制器的电源和控制信号，执行对各 单元电磁阀线圈供入电源并控制通/断的任务。电磁线圈驱动器的工作电压为 DC12V。见图2.1，电磁阀驱动器有1个输入插口（D），最多8个输出端（V1V8）， 最多可驱动的电磁先导阀数为8个单元（16个线圈）。输出端的功能分配及与电液 阀组的电磁线圈输入插口的对应联接关系见图2.1及表2.1。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 座插芯的功能分配是：1号芯一一12V电源输入，内接两个电磁线圈的公共端，2号 芯一一内接左侧电磁线圈的另一端，3号芯一一内接右侧电磁线圈的另一端，4号 芯空。插座芯的分布如下：324
13、12.5压力传感器（型号sns/dmd）压力传感器检测支架立柱下腔内的液压力，插入支柱测压孔中实时监视支架的 支护状态，向系统提供控制过程的重要参数。传感器的测量范围060MPa，传感元 件为电阻应变桥路，传感器内带温度补偿的低漂移放大器，输出电压模拟信号（0.54.5V）给控制器。压力传感器工作电压DV12V。2.6行程传感器（包括行程传感器管体，型号sns/rs/a；行程传感器磁环，型号sns/rs/magn.kc ；接线插座，型号 conm/4/sm）行程传感器用来检测千斤顶的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，推移千斤顶活塞杆位置决定推溜移架的进 程。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
