ZDYZ液压支架电液控制装置操作使用说明书A

ZDYZ 液压支

架

电液控制装置用户使用手册

神坤装备股份有限公司

电液事业部

第一部分用户技术资料

ZDYZ-Z 液压支架控制器是中国航天科技集团第七研究院下属四川神坤装备股份有限公司最新开发的新一代全中文控制器，是作为煤矿井下液压支架控制专用的微电脑型控制器，是支架电液控制系统的核心。它安装在每台液压支架上，其主要作用把煤矿井下工作面数百台支架通过现场总线有机地结合起来，同时采集各传感器的数据，完成控制逻辑运算，通过电磁线圈驱动电路控制各电磁阀的开关动作，进而控制液压执行元件（液压缸）的行程和支架的各种动作，使支架达到预先设定的姿态，为采煤机械提供一个具有进给和跟随功能的工作空间。

ZDYZ液压支架电液控制装置不需配置服务器、不需安装顺槽控制中心便可独立

运行，各支架控制器之间通过现场总线进行通信，达到彼此交换数据、相互控制的目的。通过与支架控制一样的现场总线，便可与巷道控制中心联网，构成与刮板输送机、皮带输送机、转载机、破碎机、采煤机、泵站等井下设备的联动功能，实现整个工作面的综合自动化采煤。系统还可与地面监控中心进行数据传输，实现各工作面、各矿井采煤过程的联网监控，井上远程监控中心能实时获取井下各支架的数据，显示各支架的动作流程，各支架所有阀门的接通和关闭状态，各支架的立柱压力、推杆行程和采煤机的位置。

ZDYZ液压支架电液控制装置可用于各种规格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ZDYZ液压支架电液控制装置的配置和软件也随

之变化。本手册提供了ZDYZ液压支架电液控制装置的有关技术资料，重点介绍系统的功能、参数和操作使用方法。

一、系统配置和连接

图1及图2展示了ZDYZ液压支架电液控制装置应用于煤矿工作面的配置状况和连接关系，从图中可以了解系统的配置全貌，系统由哪些设备和装置构成，它们的分布以及如何连接成系统。

图 1 表示的是全工作面整个系统配置图，每个支架装备一台支架控制器，还配备连接了隔离耦合器和双路防爆电源等其他设备部件，控制器之间按顺序互联成网，形成完整的系统。

图 2 表示的是在一个支架之内以支架控制器为核心，并配以相关输入输出外围

设备的单架系统，每个单架系统组合到图 1 中就是一套完整的全工作面电液控制装置，以下就系统配置和连接的有关问题作几项说明：

（1）每一支架内的单元电液控制装置以一台支架控制器为核心，还包括作为控制器外围设备的三个传感器，一个红外传感器检测煤机的位置，一个压力传感器测量立柱下腔液压力，一

个行程传感器测量推移千斤顶的行程。

图 1 ZDYZ 液压支架电液控制装置全工作面系统配置和连接图

（2）工作面的支架控制器因防爆电源的供电能力限制而被分组，相邻的最多5个控制器由一路独立的防爆电源模块供电，成为一个控制器组。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连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）所有支架控制器靠现场总线电缆互联成网络，总线电缆从端头支架控制器开始，一直到端尾支架控制器，顺序将全部支架控制器连接起来（在两组分界点由隔离耦合器接口）。每个支架控制器都有地址编号，并按连接顺序连续编号。总线电缆为 4 根芯线，其中 1 号芯线为电源12V，2、3 号芯线为信号线， 4 号芯线为电源0V

（4）ZDYZ S压支架电液控制装置还可通过与支架控制一样的现场总线接口到顺槽巷道中的主控制计算机，实现顺槽巷道中相关设备的监测控制功能。

（5）ZDYZ液压支架电液控制装置还可通过与支架控制一样的现场总线接口到顺槽巷道中的主控制计算机，实现顺槽巷道中相关设备的监测控制功能，并可把数据通过光缆传输到地面监控中心，顺槽主控制计算机与工作面液压支架实时控制系统之间的连接也是4芯的电缆，对接点是端头或端尾支架控制器的通信端口。

（6）ZDYZ液压支架电液控制装置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，其它全为本质安全型。

图 2 ZDYZ 液压支架电液控制装置单台配置和连接

二、系统工作原理

ZDYZ液压支架电液控制装置主要由支架控制器、双路防爆电源箱和隔离耦合器

组成，其核心是支架控制器，它安装在每台支架上，其主要作用把煤矿井下工作面数百台支架通过现场总线有机地结合起来，同时采集各传感器的数据，完成控制逻

辑运算，通过电磁线圈驱动器控制电磁阀的开关动作，进而控制液压执行元件（液压缸）的行程和支架的各种动作，使支架达到预先设定的姿态，为采煤机械提供一个具有进给和跟随功能的工作空间。ZDYZ液压支架电液控制装置控制器实际上是一个专用的微型控制计算机，软硬件兼具，硬件包括微处理器，存储器，型式多样的输入出接口和通信接口，软件包括系统程序和应用程序。它存储并运行程序，直接指挥本支架的所有动作。按键、液晶显示屏、各类LED蜂鸣器等构成人机交互界

面，实施按键操作，发出控制命令，显示、发出各种信息。具有独特的通信接口，实现自动控制和监测的功能，控制程序的参数可在线通过键操作方便地设置、输入或修改，可以在线装入新的应用程序，为快捷修改调整程序提供了条件。

ZDYZ液压支架电液控制装置采用分布式控制系统，采用智能型控制器完成支架

的单架手动动作、单架自动动作、成组自动功能和联机自动功能。

ZDYZ液压支架电液控制装置为井下现场实时控制系统，各支架控制器之间通过

现场总线进行通信，达到彼此交换数据、相互控制的目的。并很容易与采煤机、刮板机、胶带机等井下采煤设备联动，构成巷道控制中心和井上远程监控中心。系统不需配置服务器，可不安装顺槽控制中心或地面监控中心便可独立运行。通过井下巷道控制中心，支架控制器可与采煤机、刮板输送机等构成联动功能，实现整个工作面的综合自动化采煤。系统还可与地面监控中心进行数据传输，实现各工作面、各矿井采煤过程的联网监控，井上远程监控中心能实时获取井下各支架的数据，显示各支架的动作流程，各种压力、行程数据和采煤机的位置。

三、系统主要设备介绍

1．支架控制器

ZDY Z-Z支架控制器的核心是一台专用的微型控制计算机，具有工业化的外观结构、先进的硬件电路和丰富的软件功能，软件中应用程序是专为支架的控制操作设计的，应用程序的清除和装载可在工作面中以简单方式进行，这为应用程序的装载、升级和控制功能的调整提供了方便，增强了系统的适应性。控制器具有完备的人机交互界面，设有21 个操作键、一个闭锁按钮、一个急停按钮、2X10 中文汉字液晶显示屏、各种动作的LED发光管信号显示灯以及蜂鸣器，这些硬件设施保证了操作者方便地进行各种操作控制和参数设置，并及时获得系统的提示和状态信息。控制器有足够的各种类型的输入口、输出口、升级口及通信口总共14 个，它们的电缆

插座都分布在控制器后面，插头座的型式都是统一的 4 芯结构， 1 号芯为电源12V，

4号芯为0V或接地，2号芯和3号芯的用途随功能而异，控制器额定工作电压DC12V 静态工作电流不超过150mA防护等级IP65，防爆等级Ex ib I 。

2．双路防爆电源箱双路防爆电源箱是液压支架电液控制装置专用的电源变换装置，它从工作面接

入127V交流电源，变换成空载、满负荷的直流电源，向ZDYZ系统各类设备供电。

电源箱内装有二个独立的AC/DC胶封模块，构成独立的双路电源，每路额定负载电流2.5A，最