新型液壓支架控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型液壓支架控制器，其主要技術特點是：包括MCU處理單元、無線收發(fā)單元和兩路供電系統(tǒng)，MCU處理單元分別與無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元、數(shù)據(jù)采集單元、紅外接收器及電磁閥驅動器相連接，該電磁閥驅動器與電磁先導閥相連接；所述供電系統(tǒng)中的一路與MCU處理單元、無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元相連接，并為其供電；供電系統(tǒng)的另一路與紅外接收器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器及電磁先導閥相連接，并為其供電。本實用新型設計合理，采用雙路電源供電以及無線傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，滿足了液壓支架的自動化控制功能需求，提高了支架控制器資源利用率，減少了輔助設備的使用，降低了故障發(fā)生率。
【專利說明】新型液壓支架控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電液控制【技術領域】，尤其是一種新型液壓支架控制器。
【背景技術】
[0002]在井下綜采工作時，為了提高生產(chǎn)效率并滿足操作安全需要，使支架的動作與工作面裝備能力及生產(chǎn)過程的效率相適應，確保采煤機快速行進割煤，不僅需要提高支架控制操作的自動化程度，還須進一步提高控制的方便性、可靠性和安全性。電液控制會加快支架的動作速度，提高自動化程度，減少操作勞動量，提高效率并能夠增強安全保障。
[0003]現(xiàn)有的礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)普遍采用的是單路電源供電，對控制單元與電磁閥和傳感器等外部設備工作單元同時供電，單路電源設計存在的問題是:如果此供電系統(tǒng)中電磁閥或傳感器等外部設備出現(xiàn)故障，則會嚴重影響控制單元的正常工作；同時，單路電源設計使得電源模塊的帶載能力受到限制。
[0004]另外，現(xiàn)有的礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)大都使用單線CAN總線構成的礦用液壓支架控制器，CAN通信協(xié)議的標準并不是針對采煤行業(yè)而設定的，其存在的問題是:CAN總線通常有最大節(jié)點數(shù)的限制，而且單線CAN總線通訊速率慢、抗干擾能力差。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種帶載能力強、性能穩(wěn)定且數(shù)據(jù)傳輸速度快的新型液壓支架控制器。
[0006]本實用新型解決現(xiàn)有的技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]一種新型液壓支架控制器，包括MCU處理單元、無線收發(fā)單元、人機交互單元、兩個CAN收發(fā)器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器和兩路供電系統(tǒng);MCU處理單元分別與無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元、數(shù)據(jù)采集單元、紅外接收器及電磁閥驅動器相連接，該電磁閥驅動器與電磁先導閥相連接；所述供電系統(tǒng)中的一路與MCU處理單元、無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元相連接，并為其供電；供電系統(tǒng)的另一路與紅外接收器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器及電磁先導閥相連接，并為其供電。
[0008]而且，所述的MCU處理單元通過一個USART串口與紅外接收器相連接，用于采煤機定位，MCU處理單元與數(shù)據(jù)采集單元相連接，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸功能，MCU處理單元通過一個USART串口與電磁閥驅動器相連，用來控制所述電磁先導閥的動作。
[0009]而且，所述的數(shù)據(jù)采集單元包括兩路壓力傳感器及一路行程傳感器。
[0010]而且，所述的人機交互單元包括OLED顯示屏、按鍵輸入單元和聲光報警單元分別實現(xiàn)信息顯示、操作及聲光報警功能。
[0011]而且，所述的MCU處理單元還連接一個急停閉鎖單元，該急停閉鎖單元包括一個急停按鈕和一個閉鎖按鈕。
[0012]而且，所述的無線收發(fā)單元采用ZigBee或WiFi模塊。
[0013]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:[0014]1、本支架控制器使用雙路電源供電方案，將MCU控制單元與電磁閥驅動器及傳感器接口實現(xiàn)電氣隔離，有效地防止傳感器及電磁閥驅動器對MCU控制單元的電氣干擾，同時提升電源箱的帶載能力，減少系統(tǒng)中隔離耦合器使用量。
[0015]2、本支架控制器采用無線傳輸方式實現(xiàn)總線數(shù)據(jù)傳輸，提高了通訊速度，增強了抗干擾能力，減少了架間線纜的芯數(shù)；采用無線傳輸方式不僅取代單線CAN總線數(shù)據(jù)傳輸，必要時還可以代替架間雙線CAN，用于架間數(shù)據(jù)傳輸。
[0016]3、本實用新型設計合理，采用雙路電源供電以及無線傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，滿足了液壓支架的自動化控制功能需求，提高了支架控制器資源利用率，減少了輔助設備的使用，降低了故障發(fā)生率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的電路方框圖；
[0018]圖2是由本實用新型構成的電液控制系統(tǒng)的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述。
[0020]一種新型液壓支架控制器，如圖1所示，包括MCU處理單元、無線收發(fā)單元、人機交互單元、兩個CAN收發(fā)器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器、急停閉鎖單元和兩路供電系統(tǒng)。MCU處理單元分別與無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元和急停閉鎖單元相連接，支架控制器通過兩個CAN收發(fā)器實現(xiàn)相鄰支架控制器的相互通信功能，無線收發(fā)單元采用ZigBee或WiFi模塊實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸功能。該MCU處理單元分別通過USART串口與無線收發(fā)單元、紅外接收器及電磁閥驅動器相連接，該電磁閥驅動器與電磁先導閥相連接。MCU處理單元的第一個USART串口與無線收發(fā)單元相連，實現(xiàn)總線數(shù)據(jù)傳輸；MCU處理單元的第二個USART串口通過電氣隔離與紅外接收器相連接，用于采煤機定位；MCU處理單元的第三個USART串口通過電氣隔離與電磁閥驅動器相連，該電磁閥驅動器用來控制所述電磁先導閥的動作，電磁閥驅動器最多可控制11組電磁先導閥。MCU處理單元通過電氣隔離與數(shù)據(jù)采集單元相連接，該數(shù)據(jù)采集單元包括兩路壓力傳感器及一路行程傳感器，可將采集到的傳感器信號通過電氣隔離傳輸給MCU處理單元，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸功能。兩路供電系統(tǒng)的連接情況如下:一路供電系統(tǒng)與MCU處理單元、無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元相連接，并為其供電；另一路供電系統(tǒng)與紅外接收器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器及電磁先導閥相連接，并為其供電。
[0021]人機交互單元包括OLED顯示屏、按鍵輸入單元和聲光報警單元實現(xiàn)信息顯示、操作及聲光報警功能。其中，OLED顯示單元包括OLED顯示屏，用于顯示采集到的傳感器數(shù)據(jù)和支架控制器的參數(shù)、采煤機位置等信息。按鍵輸入單元可以通過操作鍵可以實現(xiàn)常用支架動作的快捷操作。每個操作鍵的左上角有一個紅色指示燈，通過鍵盤指示燈顯示，可以實現(xiàn)支架控制器的操作導航，即當一條正確的命令被輸入后，將下一條可操作鍵的鍵盤指示燈點亮，此功能通過MCU軟件編程進行控制。聲光報警單元包括蜂鳴器和報警指示燈，當支架控制器進行動作前進行預警，紅色指示燈閃爍，其光報警信號應該在相鄰的液壓支架前清晰的看見，聲報警使用蜂鳴器，聲音強度為3米距離處85dB。[0022]急停閉鎖單元包括一個急停按鈕和一個閉鎖按鈕，當液壓支架動作過程中出現(xiàn)緊急情況時，按下急停按鈕，將立即停止整個系統(tǒng)液壓支架的動作；按下閉鎖按鈕將切斷此液壓支架和左右鄰架的電磁閥驅動器供電電源，實現(xiàn)液壓支架的電控閉鎖，以確保操作人員的安全。
[0023]如圖2所示，將支架控制器安裝在液壓支架上，相鄰的支架控制器通過雙線CAN總線相連接，實現(xiàn)相鄰支架控制器間的通信功能。各個支架控制器通過無線收發(fā)單元組成無線通信網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，最后通過支架服務器與監(jiān)控主機相連接，由監(jiān)控主機實現(xiàn)對電液控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能。
[0024]需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據(jù)本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種新型液壓支架控制器，其特征在于:包括MCU處理單元、無線收發(fā)單元、人機交互單元、兩個CAN收發(fā)器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器和兩路供電系統(tǒng)；MCU處理單元分別與無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元、數(shù)據(jù)采集單元、紅外接收器及電磁閥驅動器相連接，該電磁閥驅動器與電磁先導閥相連接；所述供電系統(tǒng)中的一路與MCU處理單元、無線收發(fā)單元、兩個CAN收發(fā)器、人機交互單元相連接，并為其供電；供電系統(tǒng)的另一路與紅外接收器、數(shù)據(jù)采集單元、電磁閥驅動器及電磁先導閥相連接，并為其供電。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓支架控制器，其特征在于:所述的MCU處理單元通過一個USART串口與紅外接收器相連接，用于采煤機定位，MCU處理單元與數(shù)據(jù)采集單元相連接，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸功能，MCU處理單元通過一個USART串口與電磁閥驅動器相連，用來控制所述電磁先導閥的動作。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的新型液壓支架控制器，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集單元包括兩路壓力傳感器及一路行程傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓支架控制器，其特征在于:所述的人機交互單元包括OLED顯示屏、按鍵輸入單元和聲光報警單元，分別實現(xiàn)信息顯示、操作及聲光報警功能。
5.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓支架控制器，其特征在于:所述的MCU處理單元還連接一個急停閉鎖單元，該急停閉鎖單元包括一個急停按鈕和一個閉鎖按鈕。
6.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓支架控制器，其特征在于:所述的無線收發(fā)單元采用ZigBee或WiFi模塊。
【文檔編號】E21D23/12GK203412609SQ201320429501
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權日:2013年7月18日
【發(fā)明者】薛紅偉, 孫建輝, 張敏杰, 田東升, 李寒濤, 張遠 申請人:天津華寧電子有限公司, 天津華寧電液控制技術股份有限公司