液压支架电液控制系统简介(中国矿业大学)
液压支架电液控制系统用户指南
液压支架电液控制系统用户指南
系统介绍
本系统是由液压支架和电液控制系统组成的，是用于煤矿开采的重要设备。
液压支架主要用于支撑煤壁和顶板，而电液控制系统则控制液压支架的运行。
本用户指南介绍了该系统的使用方法和注意事项。
使用方法
1. 系统启动：先按下电源开关，待系统运行灯亮起后，再打开主控制器开关，系统即可启动。
2. 支架调整：通过操作主控制器上的按键和旋钮，可以控制液压支架的高度和角度。
在操作时应注意避免超载和过载，以免造成支架垮塌和人员伤亡。
3. 系统维护：定期检测液压支架和电液控制系统的状态，如发现异常应及时处理。
定期更换系统中的液压油和滤芯，以保证系统的正常运行。
注意事项
1. 操作前请先熟悉本系统的使用方法，并确保已按照要求进行培训和考核。
2. 操作过程中如遇到异常情况，请立即停止操作，并及时报告处理。
3. 系统维护应由专业技术人员进行，并记录下维护情况和维护时间。
4. 禁止未经授权的人员擅自修改系统参数和程序，以免影响系统的正常运行。
总结
本文档介绍了液压支架电液控制系统的使用方法和注意事项，希望用户能够熟练掌握系统的操作和维护，提高生产效率和保障人员安全。
如有任何问题，请及时联系相关技术人员，以获得及时的帮助和支持。
液压支架电液控制系统概述
美国JOY公司 RS20型 控制器
德国 EEP公司 PR116型
蒂芬巴赫 ASG5型
精选PPT
8
PM31电液控制系统
127V
电源箱
12V
井下主控 计算机
NO.1支架 控制箱
NO.1支架 ······ 控制箱
压 力
电液控制阀组
行 程
传
传
感
感
器
器
液压系统
液压支架电液控制系统控制功能
修理状态下 的手动控制
1、液压系统有足够的通流能力。 2、电液控制和数据传输及处理速度能更快。
3、在条件适宜的地方尽量采用支架与采煤机 联动等控制方式并与采煤机的速度相匹配。
4、采用隔架移动多架同时操作。
5、尽可能减少本架各个动作之间，以 及架与架之间的动作接续时间。
精选PPT
15
(4)提高对复杂地质条件的适应能力，扩 大适用范围。
根据国外估计，今后主要会发展分散式单架 控制系统，提高适应性，加强编程，数据采 集处理、显示和通讯的能力。例如控制程序 可远距离装入或修改。使电液控制系统的程 序适应不同的地质条。
精选PPT
16
请大家提出宝贵意见
优点1---保证额度初撑力
保证液压支架额定初撑力，电液控制系统可 以通过压力传感器反馈信号或通过延长控制 电磁先导阀的供电时间来实现支架初撑力自 保。保证额定初撑力，减少了立柱的增阻所 需时间，提高了支护效率，而且全工作面支 架初撑力均匀一致，改善了顶板的管理。
液压支架及其电液控制系统概 述
报告人：
1
精选PPT
主要内容
液压支架概述 液压支架电液控制系统 电液控制系统发展方向
液压支架概述
矿用液压支架电液控制系统
电液控系统概述
国外发展历程
液压支架电液控制技术最早由装置英国煤炭局在70年代中期提出。80年代初，德 国开始大力发展液压支架电液控制系统。威斯特伐利亚公司与西门子公司于1978～ 1984 年间合作研制出德国第一套支架电子控制—Panermatic2E 系统。1986 年又研制 出Paner2matic2S5 支架电控系统。1987 年威斯特伐利亚公司与MARCO 公司合作研制 出PM2 电液控制系统,1990 年又研制出更为先进的PM3 支架电液控制系统, 技术上已 相当可靠, 在全世界广泛推广应用。90 年代后期威斯特伐利亚公司甩掉MARCO , 自行 改进推出PM4 系统, 而MARCO公司改进推出PM31系统。
电液控系统概述
目录
一、电液控系统发展简历 二、电液控系统功能 三、电液控产品简介
电液控系统功能
支架电液控系统目前的发展方向，是要在确保安全可靠和稳定耐用 的前提下，逐步降低井下操作的强度，进而实现综采工作面的无人 化运行，以物联网的方式形成数字化矿山。 这应该分为几个阶段来实现。包括： 1、工作面运行的安全、简便、高效； 2、远程控制辅助工作面跟机自动化； 3、无人工作面自动运行。
除此之外, 日本三井三池株式会社、英国原米柯公司、德国EEP公司、BOSCH公司、 波兰EMAG、法国、俄罗斯等国家也都先后研制成功支架电液系统并逐步推广使用。
电液控系统概述
电液控系统概述
国内发展历程
我国自80年代中期开始研制液压支架电液控制系统。1991年北京煤机厂研 制出第一套BMJ2Ⅰ型支架电液控制系统,在晋城古书院煤矿进行了井下工业性试 验,并于1992年4月通过初步鉴定,在此基础上改进的第二代BMJ2Ⅱ型支架电液控 制系统(20架),于1992年12月至1995年5月在井下进行工业性试验,但从此即被撂置 一边。
液压支架电液控制系统的发展及简介
液压支架电液控制系统的发展及简介[摘要]液压支架是煤矿开采的重要设备之一。
液压支架在煤矿开采过程中负责煤层的支撑和控制工作面的顶板，将采空区与作业区相隔离，避免矸石进入回采工作面。
液压支架电液控制系统是目前煤矿支护设备的先进控制方式，是集机械、液压、电子、计算机和通信网络等技术于一身，科技含量高，是煤矿综采的一项高科技产品。
液压支架电液控制系统不仅可以自动控制液压支架的动作，而且可以实现邻架及异地控制液压支架，降低开采一线工人的劳动强度，大大提高一线工人的工作环境，保证煤矿企业的安全生产。
【关键词】煤矿液压支架；电液控制系统随着科学技术的发展，液压支架电液控制系统正逐步应用到我国煤矿企业中。
电液控制系统的推广，使煤矿生产由机械化生产向自动化控制生产迈进。
不仅提高了煤矿生产效率，而且改善了煤矿生产的工作环境及安全条件。
1.电液控制系统的发展概况1.1国外电液控制系统发展为了便于井下开采实现自动化，改善工作环境，美国、德国等国家于20世纪70年代最先开始研制、开发液压支架电液控制系统。
电液控制系统在国外，80年代进入试运行阶段，90年代技术基本成熟，逐步应用于煤矿综采。
国外应用电液控制系统较多的有德国、美国、英国、澳大利亚、波兰等。
其中尤以德国、美国应用最为普及化，其各项技术指标也属领先地位。
德国采矿技术有限公司(DBT)生产的PM4控制器，德国玛坷公司(MARCO)生产的PM31、PM32控制器，美国JOY公司的RS20控制器装配了故障诊断预警装置，通过刮板输送机、采煤机等进行联动、实现远程操控。
1.2国内电液控制系统发展在我国，1991年北京煤机厂和郑州煤机厂首次研发液压支架电液控制系统，在井下工作面进行工业试验，但由于各种原因未能大批量生产。
1996年，煤炭科学研究总院太原分院试制电液控制系统，进行了我国首家整套工作面生产实验。
2001年7月，北京天地玛珂电液控制系统有限公司成立，北京天地玛珂电液控制系统有限公司注册于北京市中关村科技园区昌平科技园，由央企中国煤炭科工集团下属上市公司天地科技股份有限公司与德国玛珂系统分析与开发有限公司合资成立。
12-液压支架电液控制系统-上
《智能采矿》液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物，由液压缸（立柱、千斤顶）、承载结构件（顶梁、掩护梁和底座等）、推移装置、控制系统和其它辅助装置组成。
液压支架液压支架结构示意图液压支架由乳化液泵站提供动力，由控制系统来实现支架的各种动作。
控制系统由早期的手动控制系统发到目前的电液控制系统，并物联网、人工智能技术相结合，构成智能开采技术的基础。
液压支架手动控制扳手煤矿乳化液泵站国外：20世纪70年代，美国、德国等开始研制电液控制系统；80年代，电液控制系统进入试运行阶段；90年代，技术基本成熟，逐步应用于煤矿综采。
主要厂家：德国DBT的PM4控制器，德国玛坷公司(MARCO)的PM31、PM32控制器，美国JOY公司的RS20控制器等，先进的电液控制系统能够实现故障诊断预警，刮板输送机、采煤机联动，远程操控等功能。
国内：1991年，北京煤机厂和郑州煤机厂首次研发液压支架电液控制系统；1996年，煤炭科学研究总院太原分院，进行了整套工作面生产实验；2001年7月，北京天地玛珂电液控制系统有限公司成立；目前：主要应用天地玛珂SAC、郑煤机电液控制系统等。
SAC 型电液控制系统单架结构图 红外接收器 压力传感器 推移千斤顶（内含行程传感器）邻架连接器 支架控制器电液阀组：电磁驱动器、先导阀、换向阀邻架连接器 人机操作界面电路油路主要原理： 电液控制系统包含电控和液压两部分。
液压部分主要是液压回路中的电液阀组。
手动操纵阀被大流量主控阀取代，其由小流量电磁先导阀驱动控制。
电磁先导阀是电子控制系统对液压系统控制关键部件。
SAC 型电液控制系统单架结构图 红外接收器 压力传感器 推移千斤顶（内含行程传感器） 邻架连接器 支架控制器电液阀组：电磁驱动器、先导阀、换向阀邻架连接器 人机操作界面电路油路主要原理（续）：电磁先导阀由电磁驱动器控制。
电控制部分是一个集成的多层次嵌入式计算机控制系统，最低层为单架控制单元（小系统）。
液压支架电液控制系统概述
3、加快动作速度
4、提高对复杂地质条件的适应能力，扩大适 用范围。
BG
12
(1)降低成本
目前支架电液控制生产批量不大，标准化程度 低，工艺要求和生产成本较高，影响其大量 推广。 因此降低成本，尤其是传惑器、控制装置和 电磁阀等关键元部件，是今后面临的重要问 题。
BG
13
(2)提高可靠性
由于井下作业环境和维修困难，要求发展 可靠性高的元部件。
BG
22
操纵阀
带压移架
节 流 孔（立柱上 下腔乳化液压力相等）
立柱
控制阀 推移千斤顶 支撑保持阀
BG
系统自动适应煤层厚度的变化。
如果煤层变薄，顶板压力通 过活塞杆使立柱下腔压力升 高，打开支撑保持阀进行回 液，立柱就降低，直到立柱 下腔压力与支撑保持阀整定 压力相等为止。
如果煤层变厚，立柱 支撑力推活柱上升，高 压乳化液通过节流孔补 入立柱下腔，从而保证 顶梁始终与顶板接触， 移架时，使顶板受到一
按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、 三位、四位等。
按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、 电磁动、液动、电液动等。
利用电磁铁推动阀
芯来控制液流方向
的。操作轻便，容 易实现自动化操作。BG
三位四通阀
25
保证初撑力
对于坚硬顶板，①导致顶板下沉 增大，造成煤壁处切顶或漏顶；② 导致顶板来压对支架产生动负荷， 形成冲击压力，恶化了支架的工况。 ③支架与顶、底板ห้องสมุดไป่ตู้摩擦力小，冲 击载荷瞬间作用于推移系统和输送 机上，造成支架推移系统损坏。
例如：
①发展无接触式传感器，装在油缸内，受到 保护免受机械损坏和磨损。
②压力传感器要提高抗干扰能力，过载保护， 阀门和电子元器件要有足够的使用寿命和 抗污染能力。
液压支架电液控制系统概述PPT课件
(3)加快动作速度。随着综采技术的发展， 要求液压支架的控制更快。
1、液压系统有足够的通流能力。 2、电液控制和数据传输及处理速度能更快。 3、在条件适宜的地方尽量采用支架与采煤机 联动等控制方式并与采煤机的速度相匹配。 4、采用隔架移动多架同时操作。
5、尽可能减少本架各个动作之间，以 及架与架之间的动作接续时间。
.
(4)提高对复杂地质条件的适应能力，扩 大适用范围。
根据国外估计，今后主要会发展分散式单架 控制系统，提高适应性，加强编程，数据采 集处理、显示和通讯的能力。例如控制程序 可远距离装入或修改。使电液控制系统的程 序适应不同的地质条。
.
请大家提出宝贵意见
优点1---保证额度初撑力
保证液压支架额定初撑力，电液控制系统可 以通过压力传感器反馈信号或通过延长控制 电磁先导阀的供电时间来实现支架初撑力自 保。保证额定初撑力，减少了立柱的增阻所 需时间，提高了支护效率，而且全工作面支 架初撑力均匀一致，改善了顶板的管理。
优点4—自动化管理
电液控制系统可与采煤机和刮板输送机的自 动控制系统配合联动，实现全自动化综采工 作面。 支架与采煤机的运行状态和数据可以传输到 巷道中主控制台和地面中央控制中心，便于 实现整个矿井的自动化管理。
目的
对支架的控制实现了自动化，降低工人的劳 动强度, 改善工人的劳动条件，减少工作 面工人。最终实现无人综采工作面。
手手手手手手
电液控制系统
电液控制系统技术的核心：
通过电液阀将过去人工控制操作变为由计算机程序 控制的电子信号操作。液压支架不同位置的传感器 将工作环境和不同状态的信号传输给计算机，计算 机将根据不同的工作状态和工艺的要求，对电液阀 发出控制信号，达到对工作面设备进行控制的目的。
液压支架电液控制系统概述
液压支架电液控制系统概述液压支架电液控制系统的主要组成部分包括液压系统、执行机构、控制器以及传感器等。
液压系统由液压泵、液压阀、液压缸等部件组成，负责提供液压驱动力，使液压支架能够实现运动。
执行机构是液压支架的核心部分，通过液压油将液压能转换为机械能，实现支架的伸缩、抬升、倾斜等动作。
控制器是液压支架电液控制系统的大脑，负责接收和处理信号，并输出相应的控制指令，实现对液压支架的精确控制。
传感器则用于感知液压支架的姿态、位置和运动等信息，将其反馈给控制器，以实现对支架运动的闭环控制。
液压支架电液控制系统的工作原理是利用控制器和传感器的配合，实现对液压系统的控制。
首先，传感器感知和采集液压支架的姿态、位置和运动等信息，并将这些信息传输给控制器。
控制器根据传感器的反馈信息，通过分析和处理确定液压支架的运动方案，并输出相应的控制指令。
这些控制指令通过电气信号传输到液压系统的控制阀，控制阀根据控制指令的要求调整液压系统的工作状态，实现对液压支架的运动和控制。
液压支架电液控制系统具有多种运动模式，常见的有定速模式、定位模式、示教模式等。
在定速模式下，液压支架以固定的速度运动，用于一些连续工作场合。
在定位模式下，液压支架通过控制阀控制腔的压力，在达到设定的压力上限或下限时停止运动，用于一些精确定位的任务。
在示教模式下，液压支架可以通过人工操作将其运动轨迹记录下来，然后在控制器的指令下，实现对液压支架的模拟运动。
液压支架电液控制系统具有广泛的应用前景。
在工程机械领域，它可以应用于挖掘机、装载机等设备上，实现对斗、臂等部件的运动和控制。
在航空航天领域，它可以应用于飞机机翼的折叠、起落架的伸缩等操作中，提高飞机的机动性能和适应性。
在自动化生产线上，它可以应用于输送带、机械臂等设备，实现对物料的运动和处理。
综上所述，液压支架电液控制系统是一种利用液压系统和电子控制系统实现支架运动和控制的系统。
它具有结构简单、运动平稳、控制精度高等特点，广泛应用于工程机械、航空航天、自动化生产线等领域。
煤矿综采工作面液压支架电液控制系统
煤矿综采工作面液压支架电液控制系统摘要一种新型的煤矿综采工作面液压支架电液控制系统，使液压支架与采煤机、刮板输送机联动，实现综合机械化采煤工作面的高效、安全、自动化生产。
关键词电液控制系统；支架控制器液压支架电液控制系统是煤矿综采机械的关键设备，是综采工作面的支护设备的控制系统，为煤矿综采工作面上的采煤设备和人员支撑一个安全的工作空间，支护设备控制系统的智能性、可靠性、适应性影响着综合采煤的高效、安全。
目前，国内市场上使用的液压支架电液控制系统有：德国DBT公司的PM4电液控系统、德国MACRO公司的PM31电液控系统、德国EEP公司的PR116电液控系统，国内神坤公司的电液控制系统、国内天玛的电液控制系统等。
这些电液控系统产品各有优缺点，相互间兼容性差，对电液控制系统的维护较复杂。
1 各电液控系统的特点EEP公司的PR116电液控制系统只由防爆电源和支架控制器、能量插头组成主干网终络。
架间电缆是10芯电缆，系统供电电源为单路单向供电，支架控制器的电能传递需要能量插头，电缆的种类较多，比如，其行程传感器连接电缆和压力传感器连接电缆就不能互换，增加了系统的维护难度。
DBT公司的PM4电液控系统由防爆电源、支架控制器、隔离耦合器和电源耦合器组成主干网络。
设备间采用 4 芯电缆连接，两根电源线、一根发送线、一根接收线。
相邻支架控制器采用RS232通信方式，为了使4芯的连接电缆的两个端口统一，要求其设备的左右两个通信接口不统一（比如，隔离耦合器的左右两个接口），一个接口的某芯为接收方式，则另一个接口的某芯则为发送方式，此设备连入系统时，其左右方向不能接错，增加了系统的连接复杂性。
MACRO公司的PM31电液控制系统的主干网络由防爆电源、支架控制器、隔离耦合器组成，另外需要总线提升器和网终终端器。
设备间采用 4 芯电缆连接，两根电源线、一根总线、一根级联线。
其两根通信线均为双向传输的，虽然其隔离耦合器的两个通信接口没有方向性，4芯电缆的两端也做成统一的。
煤矿液压支架电液控制系统
智能感知
电液控制系统具有智能感知 功能，可以通过传感器等设 备检测支架的状态和位置， 实现精准控制。
故障诊断
系统具有故障诊断功能，可 以实时监测系统的运行状态 ，及时发现并处理故障，提 高设备的可靠性和稳定性。
优点
提高生产效率
液压支架电液控制系统可以实现自动化和 远程控制，减少人工操作，提高生产效率
编程语言
使用C或C#等编程语言进 行软件开发，实现系统的 各项功能。
软件架构
采用分层的软件架构，将 系统功能划分为不同的层 次，提高系统的可维护性 和可扩展性。
系统实现的关键技术
液压控制技术
通过控制液压系统的压力、流量等参数，实现液 压支架的精确控制。
电气控制技术
利用电气控制系统实现对液压支架的远程控制和 自动化控制。
系统硬件设计
01
02
03
Байду номын сангаас
控制器
选择具有高可靠性、高性 能的工业级控制器，满足 煤矿复杂环境下的运行要 求。
传感器
配置压力、位移、温度等 传感器，实时监测液压支 架的状态。
执行器
选择适合煤矿液压系统的 执行器，实现快速、稳定 、准确的控制。
系统软件设计
操作系统
采用适合工业控制系统的 操作系统，如Linux或 Windows，确保系统的稳 定性和安全性。
系统的发展历程
01
初期阶段
20世纪90年代初，随着计算机技术和液压控制技术的不断发展，开始
出现煤矿液压支架电液控制系统，但系统功能较为简单，主要用于实现
远程控制液压支架的升降和移动。
02
发展阶段
20世纪90年代中期到21世纪初，系统功能逐渐丰富，增加了对液压支
煤矿电液控液压支架
煤矿电液控液压支架说明电液控液压支架的用途及功能：电液控液压支架是综采工作面的支护设备，电液控液压支架是通过电液控制器来对液压支架进行各种动作的控制，完成支架单架和成组手动、自动动作。
它具有监测支架状态，执行各宗指令、编辑运行程序、液晶显示屏显示系统各种状态等功能。
电液控液压支架在工作过程中不仅能可靠的支护顶板，而且能够随着回采工作面的推进向前移动，升降、推拉的动作是有液体通过泵站产生的高压液体，通过电液控制系统控制立柱、千斤顶的伸缩来完成。
电液控液压支架型号含义：例如ZY10000/27/56DZ表示类型液压支架Y表示掩护式1000表示工作阻力1000KN27表示支架最小高度27分米56表示支架最大高度56分米D表示电液控制电液控液压支架的用途及功能：电液控液压支架是综采工作面的支护设备，电液控液压支架是通过电液控制器来对液压支架进行各种动作的控制，完成支架单架和成组手动、自动动作。
它具有监测支架状态，执行各宗指令、编辑运行程序、液晶显示屏显示系统各种状态等功能。
电液控液压支架在工作过程中不仅能可靠的支护顶板，而且能够随着回采工作面的推进向前移动，升降、推拉的动作是有液体通过泵站产生的高压液体，通过电液控制系统控制立柱、千斤顶的伸缩来完成。
电液控液压支架的工作原理：支架的动力是来自泵站的高压乳化液，经由主进液管路送到工作面，并与每架支架的进液平面截止阀相连，通过过滤器然后导入支架，再通过电液控制阀分配到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。
从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。
电液控液压支架的结构组成：电液控液压支架主要由结构件、液压系统和防倒、防滑、调架及抬底座装置三大部分组成。
1.主要结构件有：伸缩梁、护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。
2.液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。
液压支架电液控制系统用户手册
液压支架电液控制系统用户手册
概述
本用户手册旨在向您介绍液压支架电液控制系统的基本使用方
法和注意事项。
1. 系统组成
液压支架电液控制系统主要由以下几个组件组成：
- 液压泵站：负责为系统提供液压动力源。
- 阀组：控制液压系统的流量和压力。
- 液压缸：实现液压支架的升降和倾斜功能。
- 电液控制器：监测和控制整个系统的运行。
2. 使用方法
请按照以下步骤正确使用液压支架电液控制系统：
1. 打开液压泵站的电源，并确保泵站工作正常。
2. 通过电液控制器的控制面板，选择所需的操作模式，如升降
或倾斜功能。
3. 根据需要，调整液压系统的流量和压力，确保系统运行稳定。
4. 使用电液控制器上的按钮或控制杆，控制液压缸的运动实现所需的操作。
5. 在完成操作后，关闭电液控制器和液压泵站的电源。
3. 注意事项
在使用液压支架电液控制系统时，请注意以下事项，以确保安全和正常运行：
- 在操作前，务必仔细阅读本用户手册，并按照手册中的指导进行操作。
- 在操作过程中，注意观察系统运行状态，如发现异常或异常噪音，应停止操作并检查系统是否存在故障。
- 使用液压支架电液控制系统时，注意操作的平稳性，避免过快或过猛的操作导致系统损坏。
- 系统长时间运行后，如发现温度过高，请停止使用并等待系统冷却后再继续操作。
- 为了维护和保养系统，请定期检查液压泵站、阀组和液压缸的运行状态，并及时清洁和添加液压油。
以上是液压支架电液控制系统用户手册的基本内容，希望对您的使用有所帮助。
如果遇到其他问题，请咨询相关专业人士或联系售后服务。
浅谈煤矿开采液压支架电液控制系统
电液控 制 系 统 融合 了多项 现 代 先进 技 术 ，例如
机械技术 、 计算机技术 、 电子技术等 ， 多项技术 的相 互 融 合 相 互 促 进 提 高 了 煤 矿 开采 流程 的控 制 效 率 。 与传 统 开采 效 率相 比 ，系统 的 应用 效率 可提 升 ２ ０ ％ ３ ０ ％， 并 且 能够 解放 劳动 力 ， 降低 生 产成 本 。
胁， 可 以通过对开采环境的优化 ， 在整体上提高开采 的有 效 性 。 ３ ． ２ 提 高设 备 运行 有效 性 以煤矿 开采 企业 性能 检测 结果 为依据 进 行分 析 ， 液压支架 电液控制系统在煤矿开采中的应用 ， 与人工 操作效率相 比所需时间更少 ， 并且在性能应用上具有 更 大 的优 势 ， 与设 备 运 行 的协 调 性更 高 ， 能够 有 效避 免运行故障的发生。 电液控制系统主要为多种新型技 术融 合 而成 ， 可 以通过 计算 机技 术对 采煤 工序进 行更 为合 理 的安排 ， 提 高每 个 工序 之 前 的协 调 性 ， 并 且 以 最小的代价来获得最大的设备运行效率 ， 最大程度上 发挥各类设备的运行潜力 ， 降低生产成本 。 ３ ‘ ３ 提 高技 术 水平
机通信 ，即可以在不下矿井 的情况下就可 以完成对 工作 面设备的控制 ，保证煤矿开采整个工艺流程的 正 常运 行嘲 。 ２ ． ２ ． ３ 顺槽 控 制 顺槽控制 即通过矿井下工作面顺槽 主控计算机 来 完 成 操 作 ，能 够 有效 加 快 各 个 部件 监 控 调 试 的有 效性 。以煤 矿 开采 中电液 控制 系 统控 制 流程 来看 ， 顺 槽 控 制 能 够将 自动 控 制与 相 关 设备 相 连 接 并 进行 控 制， 通过对每个环节工作面的全 面调整 ， 保证整个煤 矿开采流程的顺利进行 ，对提高煤矿开采效率具有 重要 影 响 。 ２ ３ 液压 支 架 电液 控 制 系统应 用 优点 ２ ． ３ ． １ 操 作 工 艺 简单 与传统煤矿开采工艺不 同，液压支架 电液控制
液压支架电液控制系统简介(中国矿业大学)
WWW.
中国矿业大学 井下主控计算机主要功能
a) 显示工作面支架控制器的数据信息
井下主控制计算机屏幕上可显示包括工作面支架工况，有图形或文字显示并可调 出历史状况，能以图形或数字方式显示工作面推进度。
b) 控制工作面支架实现跟机自动化 c)与井上主控计算机实现数据传输 d)数据分析 e)故障诊断 f)参数配置
急停开关
15
WWW.
中国矿业大学
控制器输入、输出接口系统
开关量输出口：共10路20功能； 模拟量输入口：共5路； 开关量输入口：共1路； 能 源 接 口：共1路； 架 间电缆系统：CAN共2线 、RS422共 4线、DC12V电源共2线，总计8线 能源接入口 共6路模拟量、 开关量输入口 共10路20功能输 出控制口 12芯架间电缆 接插件、 蜂鸣器 ZE07-01液压支架电液控制系统简介支架控制器
a)具有采集并显示模拟量、开关量信号功能。 b)具有系统菜单的显示功能，蜂鸣器警示、LED状态指示、系统参数设定。 c)能够通过RS422总线接收控制命令、发送控制命令。 d) 能够通过CAN总线接收系统参数和控制命令；发送系统参数和控制命令。 ZE07-01液压支架电液控制系统简介支架控制器
13
WWW.
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
2
WWW.
中国矿业大学
2007年11月份开发出 第一代样机1台，12月份 试制样机3台，2008年2月 份试制样机5台。
郑州组装工作现场 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
3
WWW.
中国矿业大学
2008年9月份由 中国矿业大学与郑煤 机集团联合研制和开 发的液压支架电液控 制系统随参展样机一 起到美国参加采掘设 备博览会。
谈煤矿开采液压支架电液控制系统
谈煤矿开采液压支架电液控制系统摘要：工业革命之后，煤矿成为人们生活中不可或缺的物质需要。
煤矿产业成为促进社会发展的巨大动力，煤矿开采的重要性被凸显出来。
本文通过分析煤矿开采液压支架电液控制系统进行发展与现状，介绍煤矿开采液压支架电液控制系统的系统构成、工作原理和应用效果，拟对我国未来煤矿业的发展提供参考依据。
关键词：煤矿开采；液压支架；电液控制系统一、引言现代社会中，煤矿产业与人们的生产生活息息相关，煤矿开采在一定程度上也关乎到社会发展的速度。
液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。
而电液控制系统是一种对电气和液压进行综合控制的系统，在采煤中液压支架当中发挥着伺服系统的作用。
当今社会对于能源的需求越来越高，造成煤炭的开采与生产加工越来越频繁，因此，在采煤工作中应用先进的设备和现代化的控制系统对加快我国煤矿事业的发展有着重要的作用。
二、液压支架电液控制系统构成及工作原理1、电液控制系统的组成在煤矿开采的液压支架电液控制系统中，见图1，主要包括以下组成部分：（一）电液控制器在电业控制系统组成中，电液控制器是整个控制系统得以工作运行的关键环节，主要部件有数据接收和处理装置以及作为操作工具的键盘。
主要功能可以分为两个方面，一方面是执行功能，就是根据操作中心所发布的指令对电磁阀进行开关，同时还可以对支架立柱和千斤顶的行为进行控制和优化。
另一方面是及时回收液压支架所发出的数据信息，并对其进行分析和判断，对支架进行自动化控制，还能够及时发现支架中所存在的故障和问题，便于及时找到问题的解决方式。
（二）中心控制台整个系统是否发挥积极作用，主要通过用户能够认可的工作面自动化水平来判断。
系统中应用电液控制器之后，就不再需要地面中央控制室或者井下控制室，可以全面支持自动化过程。
针对控制系统中的最低水平，由双向邻架进行单一化的控制，当前以“一控四”系统最为常见，然后逐渐扩展为成组推移、成组控制、自动排序等多元化功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
4
WWW.
中国矿业大学
2008年10月份: 30架液压支架电液控制 系统在郑煤机总装分厂完成 地面工业性试验.不久接受国 家副总理张德江同志的视察。
30架电液控系统在郑州 进行地面工业性试验
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
5
WWW.
本安压力传感器 20 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
WWW.
中国矿业大学 7、本安型位移传感器
位移传感器为干簧管式（磁致式），安装在推移千 斤顶活塞杆内。 输入电压：DC12V。 模拟量输出：0.5—4.5V（0.02-1mA） 行程范围：0-960mm（长度可选）。 分辨率：（3mm）。 温度范围：-20℃—60℃。 防爆等级：Ex ia I。 保护类型：矿用本质安全型。 外壳防护等级：IP58。 壳体材料：304（不锈钢）。 用4芯电缆连接控制器，用快速插头连接转换插座。
16
WWW.
中国矿业大学 3、隔爆兼本安型稳压电源
a、输入电压范围：AC95～245V、 50～60Hz。 b、额定输出电压：DC12V 。 c、额定输出电流：1.5A。 d、输出电源：1路。 e、控制支架台数：3-6架。 f、防爆标准：隔爆兼本安 g、防爆等级：Exd[ib]I 。 h、采用模式：电源内部具有短路保护、双重过流 保护、双重过压保护功能、自动恢复等功能。 i、环境温度：-20℃～+60℃。 应用环境：含有瓦斯及煤尘爆炸危险场所。 j、装置内含有一个控制下个电源装置动力线开关。 k、输出电缆：4芯。
中国矿业大学
2009年4月份: 于平煤集团六 矿启动电液控制系 统井下工业性试验 项目。经过多次跳 眼与工作面搬家， 运行正常。目前仍 在井下运行。
右图：首批井试验 项目正在参加地面联 调，将伴随液压支架 到井下进行工业性试 验。 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
6
WWW.
WWW.
中国矿业大学
液压支架 电液控制 系统简介
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
WWW.
中国矿业大学 一、系统简介
胡锦涛总书记在2007 年5月1日视察郑煤机时指 出：“以兼并国外拥有该 类技术的企业或自主研发 等形式，一定要将电液控 制技术攻下来，有了自主 知识产权才能放手参与国 际竞争” 。2007年8月郑 煤机来中国矿业大学调研 ，并于9月30号签署技术 开发合作合同。
实现远程控制工作面液压支架动作和启停及跟机控制功能。 主控制计算机具备与地面计算机联网通信的功能，将数据传输到地面，并通过计 算机网络实现共享，实现生产管理的信息化。 主控计算机有数据分析的功能，能够分析工作面的矿压分布情况、采煤机的运行 轨迹、支架的动作信息、液压问题、自动化的状态效果等。 具有故障诊断能力，能够诊断支架电液控制系统的网络状态、传感器故障等。 通过井下主控制计算机可向支架控制器传输程序，修改控制器程序参数，并能上 传、下载。
井下主控计算机 ZE07-01液压支架电液控制系统简介 11
WWW.
中国矿业大学 井下主控计算机主要功能
a) 显示工作面支架控制器的数据信息
井下主控制计算机屏幕上可显示包括工作面支架工况，有图形或文字显示并可调 出历史状况，能以图形或数字方式显示工作面推进度。
b) 控制工作面支架实现跟机自动化 c)与井上主控计算机实现数据传输 d)数据分析 e)故障诊断 f)参数配置
中国矿业大学
控制器人机界面系统
架间电 缆接口
输入按键30个（带指示灯）、功能快捷键18个； 128×64点阵LCD液晶显示屏，中文显示； 急停、闭 控制器壳体 锁开关各一个；警示灯一个； 壳体母材 为全不锈钢（304）。
闭锁开关
警示灯 控制器安装螺母 操作按键、功能 指示灯 显示屏 ZE07-01液压支架电液控制系统简介支架控制器
a)具有采集并显示模拟量、开关量信号功能。 b)具有系统菜单的显示功能，蜂鸣器警示、LED状态指示、系统参数设定。 c)能够通过RS422总线接收控制命令、发送控制命令。 d) 能够通过CAN总线接收系统参数和控制命令；发送系统参数和控制命令。 ZE07-01液压支架电液控制系统简介支架控制器
13
WWW.
23
WWW.
中国矿业大学
三、ZE07-01电液控制系统主要功能
ZE07-01型电液控制系统为 液压支架分布式控制系统，它 采用智能型电液控制系统通过
控制器、电磁先导阀、传感器
等对液压支架各种动作进行手 动和自动控制，完成工作面支
二、ZE07-01电液控制系统构成
工作面液压支架电液控制系统由支架控制器、电液主 控阀组、隔爆兼本安型稳压电源、位移传感器、压力 传感器、红外线发射和接收器、隔离耦合器、各种电 缆等元件组成，各部分通过电缆及其它电控辅助配套 部件联接（见下图）。 利用本系统将能够完成液压支架单架单动作、单架自 动动作、成组单动作、成组自动动作、工作面系统自 动斜切、红外线自动跟机控制等功能，另外配备顺槽 工作站（井下中央主控系统）及地面中央主控系统后， 可以实现地面通讯和远程控制功能 。
中国矿业大学
2009年６月份: 19日下午，李 克强副总理到郑煤 机视察。专程参观 支架电液控系统。 2009年11月份: 通过了河南省重 大科技专项的鉴定 暨验收，并得到专 家的认可：”整体 技术达到国际先进 水平”。
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
7
WWW.
中国矿业大学
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
8
WWW.
中国矿业大学
ZE07-01电液控系统图 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
9
WWW.
中国矿业大学 1、井下主控计算机
防爆型式：矿用隔爆兼本安型 防爆标志：Exd[ib] I 该主控计算机，是适合在井下爆炸 性气体环境中使用的隔爆兼本安型微机。 该机采用工业级加强型主板、17液晶 显示器、防震硬盘、本安型防水键盘和 鼠标、linux 操作系统、自主研发应用软 件。 在 linux开发平台下开发的应用软件、 管理软件、分析软件，能满足电液控系 统的信息采集、诊断、显示、储存、分 析、远程控制等功能要求，在爆炸性气 体环境中能完成工业控制微机的一切功 能。
本安位移传感器 21 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
WWW.
中国矿业大学 8、主控阀组
电磁先导阀部分指标和参数
防爆等级：Ex（ia）I 保护等级：IP54 环境温度：-20℃～+60℃； 相对湿度：≤95%（25℃）； 大气压力：86kPa～106kP； 工作介质：乳化液（95%中性水+5%乳化油） 额定工作压力：31.5MPa； 额定工作流量：1.2L/min； 额定工作电压：DC 12V； 额定工作电流：100mA； 寿命测试：大于30000次；
中国矿业大学
总线、架间通讯系统
RS422架间通讯传输 口：
a) 传输口数量：2路； b) 传输 方式：异步，全双工，RS422； c) 传输 速率：38.4kbps； d) 传输距离： 200m(其截面积为0.5mm2)； e) 传输信号 工作电压峰峰值：2.0V ～ 8.0V。 CAN 总线通讯传输口：
a) 传输口数量：1路； b) 传输方式：异步，半 双工，CAN； c) 传 输速率：9.6kbps； d) 传输距离：400m(其 截面积为0.5mm2)； e) 传输信号工作电压峰峰值： 1.2V～5.0V。 ZE07-01液压支架电液控制系统简介支架控制器
14
WWW.
井下主控计算机 ZE07-01液压支架电液控制系统简介 12
WWW.
中国矿业大学 2、支架控制器
防护标准:本安型。。。。。。。 防爆 等级：Ex [ib]I。。。。。。。。。 防护等 级：IP65。。。。。。。。。。。 工作电 压：DC 12V。。。。。。。。。。 工作电 流：不大于100mA（静态）。。。。 模拟 量输入：5路模拟量输入口 。。 0.5V～ 4.5V 0.2mA～1.0mA。。。。。 开关量输入：1路开关量输入口 。。 制量输出：20路开关量输出口 。 控
井下主控计算机 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
10
WWW.
中国矿业大学 系统主要配置
处理器：1GHZ 内存：512MB
显示器：17’1024×768
硬盘：双80G 工业级 具备以下各种接口： a) CAN bus (本安) b) RS485/422 （本安） c) RS232(本安) d) USB(内置) e) 10/100Mbps工业以太网 (本安) f) 光口(本安)
ZE07-01液压支架电液控制系统简介
2
WWW.
中国矿业大学
2007年11月份开发出 第一代样机1台，12月份 试制样机3台，2008年2月 份试制样机5台。
郑州组装工作现场 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
3
WWW.
中国矿业大学
2008年9月份由 中国矿业大学与郑煤 机集团联合研制和开 发的液压支架电液控 制系统随参展样机一 起到美国参加采掘设 备博览会。
ZE07-01液压支架电液控制系统简介本安电源
17
WWW.
中国矿业大学 4、本安型隔离耦合器 功能实现由不同电源供电的液压支架
控制器间传输信号的电气隔离和耦合。 防爆标志：Ex [ib] I 防护等级: IP58 A组供电：工作电压：DC 12V 工作电流：小于100mA B组供电：工作电压：DC 12V 工作电流：小于100mA。 传 输 口：（同控制器架间、总线通讯 方式）
本安红外收发器 19 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
WWW.
中国矿业大学 6、本安型压力传感器
传感器内带温度补偿的低漂移放大器。 输入电压：DC 12V。 输出信号：0.5—4.5V。 压力范围：0—60Mpa。 精度：+/-1.5%。 环境温度：-20℃—60℃。 相对湿度：不大于95%（25℃） 保护类型：矿用本质安全型。 防爆等级：Ex [ib]I。 防护等级：IP54。 壳体材料：H62（黄铜或不锈钢）。 连接电缆：用4芯电缆连接控制器，用快速 插头连接在立柱下腔。