液压支架电液控制系统简介(中国矿业大学)

本安压力传感器 20 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
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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。
ZE07-01液压支架电液控制系统简介本安电源
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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）
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 。
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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
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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。
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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
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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”。
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本安红外收发器 19 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
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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。
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
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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
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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。
主控阀组 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
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中国矿业大学 9、各种电缆系列、各种附件
液压支架电液控制系统有 多种电缆组成（图片为部 分电缆）
位移传感器电 缆转换接插件 控制器架 间电缆
电磁阀电缆
稳压电 源电缆
顺 槽 主 机 电 缆
压力、红外 传感器电缆 电缆及附件 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
急停开关
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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
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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：
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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
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ZE07-01电液控系统图 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
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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。
井下主控计算机 ZE07-01液压支架电液控制系统简介 11
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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
井下主控计算机 ZE07-01液压支架电液控制系统简介 12
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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
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
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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防爆型式
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井下主控计算机 ZE07-01液压支架电液控制系统简介
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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本安隔离器
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中国矿业大学 5、本安型红外线发射、接收器
红外线发射器：在采煤机上红外线发射器连续 发射红外线信号以便前方支架接收,告知系统采 煤机位置以便系统识别、执行程序。 红外线接收器：接收支架前方采煤机发出的红 外线信号。用于远距离控制监视井下支架、以 及采煤机定位、系统联动等。 防护标准：矿用本质安全型； 防爆等级：Ex （ib）I； 防护等级：IP58； 输入电压：DC12V ； 发射器：发射连续标准红外线信号； 接收器：根据接受信号的角度、转化为三种信 号区间、判断出采煤机位置； 有效距离：3-5m。
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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。
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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：首批下井试验 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
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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；
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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