本文關(guān)鍵詞：基于16位單片機(jī)的液壓支架控制器開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題是國家國際科技合作專項(xiàng)(S2013ZR0493)“無人值守工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的研制”的主要內(nèi)容。立項(xiàng)以來,已開發(fā)出基于C8051F020單片機(jī)的ZDYZ-JK型液壓支架間架控制器,并于2013年7月起,在晉煤集團(tuán)古書院礦進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn),在工業(yè)性試驗(yàn)過程中,還存在著系統(tǒng)功能缺少,產(chǎn)品性能穩(wěn)定性不足等問題。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,國內(nèi)電液控制技術(shù)水平不斷進(jìn)步,功能不斷完善,且煤礦自動化生產(chǎn)對液壓支架的自動控制要求不斷提高。針對上述問題,項(xiàng)目組開展了基于16位單片機(jī)的電液控制系統(tǒng)研制,確定了液壓支架控制器的總體設(shè)計(jì)方案,開發(fā)了部分軟硬件。但與國內(nèi)外先進(jìn)的系統(tǒng)相比,結(jié)合本項(xiàng)目上一代控制器在井下運(yùn)行的實(shí)際情況,現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案仍存在一定的缺陷。因此,本課題的研究內(nèi)容就是在現(xiàn)有第二代支架控制器設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上,改進(jìn)各項(xiàng)設(shè)計(jì),完善有關(guān)功能。并根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求,開展液壓支架乳化液高壓反沖洗過濾站控制器的研究,制定其總體設(shè)計(jì)方案,開發(fā)其硬件軟件。本文主要研究內(nèi)容如下:1、通過借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的支架控制器,總結(jié)已開發(fā)成功的支架控制器井下運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),分析現(xiàn)有方案的缺陷,提出了基于16位單片機(jī)的支架控制器改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了硬件電路設(shè)計(jì)、開發(fā)了系統(tǒng)應(yīng)用程序、完善了系統(tǒng)功能。2、依據(jù)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,在硬件電路方面:重新設(shè)計(jì)了電磁閥驅(qū)動電路,提高了控制器驅(qū)動的可靠性;提出了電源電路、通信電路的EMC措施,提高了控制器抗擾性。在系統(tǒng)應(yīng)用軟件方面:開發(fā)了液壓支架姿態(tài)調(diào)整程序、液壓支架雙向排序程序、液壓支架控制警示程序、液壓支架反沖洗過濾程序、液壓支架故障診斷程序等程序;改進(jìn)了模擬量采集程序、急停程序等,拓展了液壓支架控制器的功能,提高了控制器的實(shí)用性。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)平臺上反復(fù)對改進(jìn)型液壓支架控制器進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案,檢驗(yàn)了各項(xiàng)程序運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。3、研究了液壓支架乳化液高壓反沖洗過濾站控制技術(shù),提出了控制器的總體方案。通過分析乳化液高壓反沖洗過濾站的控制需求,確定其過濾站控制器的硬件架構(gòu),制定控制器控制模式及各項(xiàng)功能。4、開發(fā)了液壓支架乳化液高壓反沖洗過濾站控制器,提出了控制器運(yùn)行的三種操作模式:自動控制、半自動控制、手動控制。開發(fā)了過濾站控制器硬件電路,設(shè)計(jì)了三種操作模式的控制程序以及傳感器故障、濾網(wǎng)故障等故障診斷程序及參數(shù)設(shè)置程序。通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室調(diào)試,檢驗(yàn)了各項(xiàng)功能的運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)了乳化液高壓反沖洗過濾站的自動沖洗作業(yè),提高了系統(tǒng)的自動化程度和系統(tǒng)可靠性。
【關(guān)鍵詞】：液壓支架 電液控制系統(tǒng) 支架控制器 乳化液 高壓反沖洗
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD355.4;TP273
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景及意義10-14
• 1.1.1 無人值守綜采工作面10-12
• 1.1.2 液壓支架電液控制技術(shù)12-13
• 1.1.3 液壓支架乳化液反沖洗過濾站13-14
• 1.2 液壓支架電液控制器國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀14
• 1.3 液壓支架乳化液反沖洗過濾站控制器國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國外發(fā)展與現(xiàn)狀15
• 1.4 本課題研究現(xiàn)狀及問題15-16
• 1.5 本課題研究目標(biāo)及主要內(nèi)容16-18
• 第二章 液壓支架電液控制系統(tǒng)支架控制器改進(jìn)設(shè)計(jì)方案18-28
• 2.1 液壓支架控制器18-19
• 2.2 現(xiàn)有液壓支架電液控制器設(shè)計(jì)及分析19-21
• 2.2.1 現(xiàn)有設(shè)計(jì)19-20
• 2.2.2 現(xiàn)有設(shè)計(jì)分析20-21
• 2.3 液壓支架電液控制系統(tǒng)支架控制器改進(jìn)設(shè)計(jì)方案21-27
• 2.3.1 功能改進(jìn)21-24
• 2.3.2 硬件電路改進(jìn)24-25
• 2.3.3 軟件改進(jìn)25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 液壓支架電液控制系統(tǒng)支架控制器改進(jìn)開發(fā)28-48
• 3.1 支架控制器硬件設(shè)計(jì)28-33
• 3.1.1 電磁先導(dǎo)閥驅(qū)動電路28-31
• 3.1.2 通信電路31-32
• 3.1.3 電源電路設(shè)計(jì)32-33
• 3.2 支架控制器軟件設(shè)計(jì)33-42
• 3.2.1 液壓支架姿態(tài)調(diào)整程序34-35
• 3.2.2 液壓支架雙向排序程序35-37
• 3.2.3 液壓支架反沖洗過濾程序37-38
• 3.2.4 液壓支架控制警示程序38-39
• 3.2.5 傳感器故障診斷程序39
• 3.2.6 模擬量采集程序39-41
• 3.2.7 急停程序41-42
• 3.3 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)42-46
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)平臺42
• 3.3.2 改進(jìn)型液壓支架控制器功能試驗(yàn)42-45
• 3.3.3 改進(jìn)型液壓支架控制器驅(qū)動電路試驗(yàn)45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第四章 液壓支架乳化液高壓反沖洗過濾站控制器總體設(shè)計(jì)方案48-58
• 4.1 液壓支架乳化液高壓反沖洗過濾站48-52
• 4.1.1 簡介48-51
• 4.1.2 過濾站控制需求分析51-52
• 4.2 控制器整體方案設(shè)計(jì)52-53
• 4.3 控制器功能53-56
• 4.3.1 控制模式53-54
• 4.3.2 過濾站監(jiān)測功能54
• 4.3.3 故障診斷功能54-56
• 4.3.4 參數(shù)設(shè)置56
• 4.3.5 急停功能56
• 4.4 控制器的主要技術(shù)指標(biāo)56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 液壓支架乳化液高壓反沖洗過濾站控制器開發(fā)58-68
• 5.1 控制器硬件設(shè)計(jì)58
• 5.2 控制器軟件設(shè)計(jì)58-63
• 5.2.1 主程序58-59
• 5.2.2 手動控制程序59-60
• 5.2.3 半自動控制程序60-61
• 5.2.4 自動控制程序61-62
• 5.2.5 故障診斷程序62-63
• 5.3 控制器實(shí)驗(yàn)室調(diào)試63-66
• 5.3.1 試驗(yàn)平臺63-64
• 5.3.2 功能調(diào)試64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第六章 可靠性措施及穩(wěn)定性測試68-78
• 6.1 控制器硬軟件可靠性措施68-70
• 6.1.1 控制器硬件可靠性措施68-69
• 6.1.2 控制器軟件可靠性措施69-70
• 6.2 控制器穩(wěn)定性測試70-76
• 6.2.1 支架控制器工作環(huán)境溫度試驗(yàn)70-72
• 6.2.2 控制器功耗試驗(yàn)72-73
• 6.2.3 電磁兼容性試驗(yàn)73-76
• 6.3 本章小結(jié)76-78
• 第七章 結(jié)論與展望78-82
• 7.1 結(jié)論78-79
• 7.2 展望79-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-88
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果88
• 發(fā)表的科技論文88
• 參與的科研項(xiàng)目88

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