一種液壓支架間架控制器的急停閉鎖功能的實現方法
2023-04-26 01:18:11 1
專利名稱：一種液壓支架間架控制器的急停閉鎖功能的實現方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓支架間架控制器急停閉鎖功能的實現方法，尤其是一種用於煤礦井下採煤工作面的液壓支架間架控制器的急停閉鎖功能的實現方法。
背景技術：
綜採工作面液壓支架間架控制器控制技術是國內外煤礦開採機械領域中，實現煤炭工業自動化的關鍵技術，是提高煤炭開採效率的重要途徑。在液壓支架間架控制器控制系統中，急停閉鎖功能是保證煤礦井下採煤工作面安全運行的關鍵功能。目前，隨著工業自動化技術的發展，液壓支架間架控制器控制系統也取得了較大 的進步，一些國內自行研發生產的液壓支架電液控制器已經投入使用。但是，由於通信不穩定、操作不規範、系統運行不穩定等因素，使得綜採工作面存在一定的安全隱患。因此，研發一種可以有效控制意外情況，確保採煤工作面安全生產的控制功能是大多數綜採工作面迫切需要解決的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是由於通信不穩定、操作不規範、系統運行不穩定等因素，使得綜採工作面存在一定的安全隱患的問題。本發明基於的運行平臺是一個綜採工作面包括上百架液壓支架，其中每一個支架上安裝一臺液壓支架間架控制器和一臺電磁驅動主閥，並且液壓支架間架控制器的輸出埠和主閥的輸入埠相連，同時工作面上的所有液壓支架間架控制器都通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊依次相連。對於一臺液壓支架間架控制器，其內部硬體包括主控部分和接口控制部分，間架控制器主控部分與接口控制部分之間採用SPI主從通訊方式，接口部分為主，主控部分為從。其中，主控部分包括傳感器信號採樣電路、輸出驅動電路、單片機(C8051R)20)最小系統電路等部分。接口控制部分包括鍵盤掃描電路、急停閉鎖電路、鄰架RS485通訊電路、單片機(C8051R)20)最小系統電路和顯示電路等部分。本發明所採用的技術方案是
一種液壓支架間架控制器的急停功能的實現方法，按照如下的步驟進行
一、通過操作任意一臺液壓支架間架控制器的急停按鈕使得本架液壓支架間架控制器的接口部分的控制程序進入急停中斷子程序中，在急停中斷程序中執行相應的顯示功能，並將急停命令通過SPI通訊傳輸到本架液壓支架間架控制器的主控部分中，進而通過主控部分的程序運行輸出對本架液壓支架間架控制器的停止命令；
二、與此同時，在上述急停中斷子程序中通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊將急停命令傳輸到整個工作面的所有液壓支架間架控制器中，從而使得整個工作面的所有液壓支架間架控制器進入急停狀態，並等待解停命令；
三、然後接口部分在中斷子程序中一直判斷解停標誌位並不響應任何命令，直到其置位則程序返回主程序中繼續運行；四、操作解停操作就可以使本液壓支架間架控制器的接口控制程序的解停標誌位通過硬體置位，從而使接口控制部分恢復正常，通過SPI通信將解停命令發送到主控部分即可使該液壓支架間架控制器主控部分恢復正常，此後，通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊將解停命令傳輸到整個工作面的所有液壓支架間架控制器中，從而使整個工作面恢復正常。—種液壓支架間架控制器的閉鎖功能的實現方法，按照如下的步驟進行 一、通過操作任意一臺液壓支架間架控制器的閉鎖按鈕使得本架液壓支架間架控制器的接口部分的控制程序進入急停中斷子程序中，在閉鎖中斷程序中執行相應的顯示功能，並將閉鎖命令通過SPI通訊傳輸到本架液壓支架間架控制器的主控部分中，進而通過主控部分的程序運行輸出對本架液壓支架間架控制器的閉鎖命令；
二、與此同時，在上述閉鎖中斷子程序中通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊將閉鎖命令傳輸到該操作液壓支架間架控制器的前後液壓支架間架控制器，使得相鄰的三架液壓支架間架控制器處於閉鎖狀態並等待解鎖命令；
三、然後接口部分在中斷子程序中一直判斷解鎖標誌位並不響應任何命令，直到其置位則程序返回主程序中繼續運行；
四、操作解鎖操作就可以使本液壓支架間架控制器的接口控制程序的解鎖標誌位通過硬體置位，從而使接口控制部分恢復正常，通過SPI通信將解鎖命令發送到主控部分即可使該液壓支架間架控制器主控部分恢復正常，此後，通過RS-485液壓支架間架控制器通訊將解鎖命令傳輸到該操作液壓支架間架控制器的前後液壓支架間架控制器，從而使整個工作面恢復正常。本發明的有益效果是實現了操作人員在工作面的任何一臺支架控制器上操作急停或閉鎖按鈕就可以使整個工作面上所有支架進入急停狀態或相鄰三架進入閉鎖狀態。這樣可以在工作面發生危險情況時有效避免礦井安全事故。
圖I是本發明液壓支架間架控制器網絡的結構示意框 圖2是本發明液壓支架間架控制器的內部結構框 圖3是本發明中實現急停功能的程序流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖用具體實施方式
進一步詳細描述本發明自稱的一種液壓支架間架控制器的急停閉鎖功能的實現方法。如圖I、圖2所示本發明基於的運行平臺是一個綜採工作面包括上百架液壓支架，其中每一個支架上安裝一臺液壓支架間架控制器和一臺電磁驅動主閥，並且液壓支架間架控制器的輸出埠和主閥的輸入埠相連，同時工作面上的所有液壓支架間架控制器都通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊依次相連。對於一臺液壓支架間架控制器，其內部硬體包括主控部分和接口控制部分，間架控制器主控部分與接口控制部分之間採用SPI主從通訊方式，接口部分為主，主控部分為從。其中，主控部分包括傳感器信號採樣電路、輸出驅動電路、單片機(C8051R)20)最小系統電路等部分。接口控制部分包括鍵盤掃描電路、急停閉鎖電路、鄰架RS485通訊電路、單片機(C8051R)20)最小系統電路和顯示電路等部分。本發明在所述的硬體平臺基礎上，通過在Silicon集成開發環境IDE中編寫並在線調試MCS-51彙編語言程序實現的。本發明中所述的急停閉鎖功能的具體實現方法如下所述
如圖3所示，本發明中所述的急停閉鎖功能是通過下述方法實現的。首先通過操作任意一臺間架控制器的急停按鈕使得本架控制器的接口部分的控制程序進入急停中斷子程序中，在急停中斷程序中執行相應的顯示功能，使得本架控制器的顯示屏上顯示「第*架緊急停止」，並將急停命令通過SPI通訊傳輸到本架的主控部分中。進而通過主控部分的程序運行輸出對本架的停止命令。然後接口部分在中斷程序中一直判斷解停標誌位並不響應任何命令，直到其置位則程序返回主程序中繼續運行。
在本發明中選用外部中斷0作為急停中斷，選用外部中斷I作為閉鎖中斷。因為對於本發明中的CPU(C8051F020)，外部中斷0和外部中斷I是僅次於復位中斷的最高級中斷。這樣即可保證急停、閉鎖中斷具有較高優先級。與此同時，在上述急停中斷程序中通過RS-485架間通訊將急停命令傳輸到整個工作面的所有支架間架控制器中，並使得工作面所有支架的間架控制器顯示屏顯示「第*架緊急停止」，從而使得整個工作面的所有間架控制器進入急停狀態，並等待解停命令。操作解停操作就可以使本架的接口控制程序的解停標誌位通過硬體置位，從而使接口控制部分恢復正常，通過SPI通信將解停命令發送到主控部分即可是該架主控部分恢復正常。此後，通過RS-485架間通訊將解停命令傳輸到整個工作面的所有間架控制器中，從而使整個工作面恢復正常。該功能可有效避免採煤工作面由於突發情況而造成的事故。本發明中提到的閉鎖功能的實現方法與上述急停功能的實現方法相類似，不同之處在於，在實現閉鎖功能時，並不是將閉鎖功能傳輸到整個工作面，而是通過選擇控制命令代碼發送的目標支架標號，將閉鎖命令發送到操作支架的前後支架，使得相鄰的三架支架處於閉鎖狀態。同樣，操作解鎖按鈕，即可使工作面恢復正常。
權利要求
1.一種液壓支架間架控制器的急停功能的實現方法，其特徵在於按照如下的步驟進行 一、通過操作任意一臺液壓支架間架控制器的急停按鈕使得本架液壓支架間架控制器的接口部分的控制程序進入急停中斷子程序中，在急停中斷程序中執行相應的顯示功能，並將急停命令通過SPI通訊傳輸到本架液壓支架間架控制器的主控部分中，進而通過主控部分的程序運行輸出對本架液壓支架間架控制器的停止命令； 二、與此同時，在上述急停中斷子程序中通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊將急停命令傳輸到整個工作面的所有液壓支架間架控制器中，從而使得整個工作面的所有液壓支架間架控制器進入急停狀態，並等待解停命令； 三、然後接口部分在中斷子程序中一直判斷解停標誌位並不響應任何命令，直到其置位則程序返回主程序中繼續運行； 四、操作解停操作就可以使本液壓支架間架控制器的接口控制程序的解停標誌位通過硬體置位，從而使接口控制部分恢復正常，通過SPI通信將解停命令發送到主控部分即可使該液壓支架間架控制器主控部分恢復正常，此後，通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊將解停命令傳輸到整個工作面的所有液壓支架間架控制器中，從而使整個工作面恢復正常。
2.一種液壓支架間架控制器的閉鎖功能的實現方法，其特徵在於按照如下的步驟進行 一、通過操作任意一臺液壓支架間架控制器的閉鎖按鈕使得本架液壓支架間架控制器的接口部分的控制程序進入急停中斷子程序中，在閉鎖中斷程序中執行相應的顯示功能，並將閉鎖命令通過SPI通訊傳輸到本架液壓支架間架控制器的主控部分中，進而通過主控部分的程序運行輸出對本架液壓支架間架控制器的閉鎖命令； 二、與此同時，在上述閉鎖中斷子程序中通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊將閉鎖命令傳輸到該操作液壓支架間架控制器的前後液壓支架間架控制器，使得相鄰的三架液壓支架間架控制器處於閉鎖狀態並等待解鎖命令； 三、然後接口部分在中斷子程序中一直判斷解鎖標誌位並不響應任何命令，直到其置位則程序返回主程序中繼續運行； 四、操作解鎖操作就可以使本液壓支架間架控制器的接口控制程序的解鎖標誌位通過硬體置位，從而使接口控制部分恢復正常，通過SPI通信將解鎖命令發送到主控部分即可使該液壓支架間架控制器主控部分恢復正常，此後，通過RS-485液壓支架間架控制器通訊將解鎖命令傳輸到該操作液壓支架間架控制器的前後液壓支架間架控制器，從而使整個工作面恢復正常。
全文摘要
本發明涉及一種液壓支架間架控制器急停閉鎖功能的實現方法，尤其是一種用於煤礦井下採煤工作面的液壓支架間架控制器的急停閉鎖功能的實現方法。本發明通過操作任意一臺液壓支架間架控制器的急停閉鎖按鈕，實現對液壓支架間架控制器的急停和閉鎖，可以在工作面發生危險情況時有效避免礦井安全事故，其所需的平臺是一個綜採工作面包括上百架液壓支架，其中每一個支架上安裝一臺液壓支架間架控制器和一臺電磁驅動主閥，並且液壓支架間架控制器的輸出埠和主閥的輸入埠相連，同時工作面上的所有液壓支架間架控制器都通過RS-485液壓支架間架控制器架間通訊依次相連。
文檔編號E21D23/26GK102635383SQ20121008608
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者劉媛, 宋建成, 張文杰, 田慕琴, 許春雨, 辛春紅 申請人:太原理工大學