專利名稱：液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煤礦采煤工作面自動控制領域，具體涉及一種液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器。
背景技術：
液壓支架電液控制是將電子技術，計算機控制技術和液壓技術結合為一體的新技術。采用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，增強安全保障功能。檢測技術和計算機技術的應用提高了支架工況和控制過程的信息化程度并增強了對支架的監(jiān)視功能。電液控制取代手動液壓控制將減少控制的隨意性和不準確性，提高控制質量。電液控制提供的控制方式的可調性使支架的動作更合理，適應性更強。 采用電液控制系統(tǒng)是提高液壓支架移架速度的最有效的技術途徑，既是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的基礎，也是實現(xiàn)生產(chǎn)自動化的技術基礎。液壓支架電液控制系統(tǒng)已經(jīng)成為煤礦采煤工作面生產(chǎn)技術水平的重要標志。液壓支架電液控制系統(tǒng)分為電控部分和液壓部分，由布置在工作面的支架控制器，電磁閥驅動器，閉鎖按鈕，壓力傳感器，行程傳感器，電源箱，電磁先導閥，主閥等構成。 液壓支架電液控制系統(tǒng)工作時，操作者在支架控制器實現(xiàn)與系統(tǒng)的交互，通過電磁閥驅動器驅動電磁先導閥，由電磁先導閥實現(xiàn)電液電液信號的轉換，最后又主閥將液壓信號放大， 控制油缸的動作，從而實現(xiàn)支架的動作控制。支架動作過程可以通過壓力，行程和角度等傳感器進行監(jiān)測，實現(xiàn)支架動作的閉環(huán)控制?，F(xiàn)在電液控制器的驅動模塊普遍只有驅動電磁閥的功能而無信號采集的功能。對信號的采集只能由支架控制器來完成。用于信號采集的傳感器也只能接在支架控制器上， 造成了架間電纜過多，故障增多，維修不便等一系列問題。

實用新型內容針對上述存在的技術問題，本新型提供一種具有信號采集和斷電保護功能的液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本新型采取如下技術手段液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，它包括CPU芯片、驅動模塊及電磁閥單元；還增設由信號保護電路和模擬/數(shù)字轉換器構成的輸入模塊為傳感器輸入接口，在各傳感器輸出端均接有信號保護電路，驅動模塊由斷電檢測電路和電磁閥驅動電路構成；與液壓支架連接的各傳感器信號通過信號保護電路經(jīng)模擬/數(shù)字轉換器接至CPU芯片輸入端，CPU芯片輸出端信號分別通過斷電檢測電路和電磁閥驅動電路接至電磁閥單元輸入端，其電磁閥單元輸出控制信號接液壓支架并對其驅動控制。信號采集保護電路由分壓電阻Rl和采集電阻R2構成，為串聯(lián)電路。電磁閥單元為多路電磁閥。各傳感器的接口均設有穩(wěn)壓器。
3[0011]斷電檢測電路由檢測電阻構成，電磁閥驅動電路包括輸出單元，該輸出單元由大功率MOS管組成。本新型與現(xiàn)有技術相比有益效果及優(yōu)點1、本新型主要特點是在驅動器上增加傳感器輸入接口，使之即可以檢測開關量， 如限位開關，紅外傳感器等，又可以檢測模擬量，如壓力傳感器，行程傳感器，傾角傳感器等；另外還增加信號采集保護功電路，使驅動器不但能與電磁閥連接，還與用于信號采集的傳感器連接，方便了系統(tǒng)的布線減少了架間電纜，這樣不但可以對傳感器輸出的信號進行采集，又可以對控制單元CPU芯片的輸入口進行保護，避免由于電纜的短路造成CPU芯片輸入口的損壞。2、本新型驅動器設有斷電檢測電路，使輸出接口具有斷線檢測功能，不會因為電纜短路燒毀驅動器，可以方便地發(fā)現(xiàn)電纜的故障；使驅動模塊的接口具有輸入信號互換功能，方便了傳感器的連接。3、本新型驅動器采用Hirschmarm插座，方便了與電磁閥的連接。4、本新型模擬量輸入口具有互換性，即可以接0到5伏的信號，又可以接4到20
毫安的信號。5、本新型為高可靠性的電磁驅動電路，使電磁驅動輸出具有較大的冗余，具有斷電保持電路；提高電磁閥的開啟和關斷速度；具有在線檢測電磁閥的控制功能。6、傳感器輸入設有穩(wěn)壓器具有短路保護功能，防止由于電纜短路燒毀

圖1為驅動器內部結構圖；圖2為圖1驅動器外部接口連線圖；圖3為圖1信號采集保護電路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本新型方案進一步詳細描述參見圖1 圖3，液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，它包括CPU芯片、驅動模塊及電磁閥單元；還增設由信號保護電路和模擬/數(shù)字轉換器構成的輸入模塊為傳感器輸入接口，在各傳感器輸出端均接有信號保護電路，驅動模塊由斷電檢測電路和電磁閥驅動電路構成；與液壓支架連接的各傳感器信號通過信號保護電路經(jīng)模擬/數(shù)字轉換器接至CPU芯片輸入端，CPU芯片輸出端信號分別通過斷電檢測電路和電磁閥驅動電路接至電磁閥單元輸入端，其電磁閥單元輸出控制信號接液壓支架并對其驅動控制。信號保護電路由分壓電阻Rl和采集電阻R2構成，為串聯(lián)電路；電磁閥為多路電磁閥；各傳感器的接口均設有穩(wěn)壓器；斷電檢測電路由檢測電阻構成，電磁閥驅動電路包括輸出單元，該輸出單元由大功率MOS管組成。大功率MOS管與電磁閥單元相連接，負責驅動電磁閥。采用該大功率MOS管，可以給電磁閥提供大電流，增加電磁閥動作的速度。[0030] 參見圖2，為驅動器外部接口連線圖；本新型主要特點是在原驅動器上增加了輸入模塊傳感器接口，使其外部接口數(shù)量為19個其中電磁閥輸出路數(shù)為11路，共可實現(xiàn)22 個功能。電源信號以及傳感器輸入接口為8個；傳感器接口包括位移傳感器、壓力傳感器、 傾角傳感器、紅外傳感器以及限位開關等接口，增加產(chǎn)品的兼容性和應用性。每一個接口都可以接受兩種不同類型的傳感器信號，方便了傳感器的接線。每一個傳感器接口都加了穩(wěn)壓器，在支架動作時易造成驅動器外部傳感器電纜短路，致使電源直接加到輸入口上，由于穩(wěn)壓器的作用，即使在這種極端情況下，驅動器也不會被燒毀。 本實施例中電纜插座為通用型式的Hirschmarm插座，方便了與電液先導閥的連接。外殼為五面封閉一面灌膠的形式，減少了殼體的重量，便于安裝及運輸。另外各傳感器均安裝有由分壓電阻Rl和采集電阻R2構成信號保護電路；分壓電阻Rl傳感器電流接收端與對應傳感器的輸出端連接，分壓電阻Rl和采集電阻R2之間接線端a與采集電阻R2接線端b分別接模擬/數(shù)字轉換器輸入端。這樣不但可以對傳感器輸出的信號進行采集，避免由于電纜的短路造成CPU芯片輸入口的損壞?？刂破鞯妮敵鰡卧纱蠊β蔒OS管組成，不但可以驅動電磁閥單元，還可以對輸出電路進行必要的保護。斷電檢測電路由檢測電阻構成，一端與CPU芯片輸出端連接，另一端與電磁閥驅動電路連接，負責檢查電路的通斷。使輸出接口具有斷線檢測功能，可以方便地判斷出故障原因。例如蒙西采煤機組從電磁閥驅動板與電液閥之間電纜有約超過1500根，刨煤機組約有超過600根，每根電纜為四芯電纜，任何一根電纜故障時將導致該支架電控失效，此時無法判斷是電氣問題還是液壓問題，故障查找確定需人工用萬用表到現(xiàn)場測量確定，維護起來十分不方便。由檢測電阻構成的斷電檢測電路增加斷線檢測功能，通過控制器檢測每根線的工作狀態(tài)，再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖?，從電液控制器和中央控制室都可以很直觀地看到所有電纜的運行情況。驅動器與電液主控制器采用先經(jīng)的CAN總線通訊方式，增加了通訊的
可靠性。
權利要求1.一種液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，它包括CPU芯片、驅動模塊及電磁閥單元；其特征在于增設由信號保護電路和模擬/數(shù)字轉換器構成的輸入模塊為傳感器輸入接口，在各傳感器輸出端均接有信號保護電路，驅動模塊由斷電檢測電路和電磁閥驅動電路構成； 與液壓支架連接的各傳感器信號通過信號保護電路經(jīng)模擬/數(shù)字轉換器接至CPU芯片輸入端，CPU芯片輸出端信號分別通過斷電檢測電路和電磁閥驅動電路接至電磁閥單元輸入端， 其電磁閥單元輸出控制信號接液壓支架并對其驅動控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，其特征在于信號采集保護電路由分壓電阻Rl和采集電阻R2構成，為串聯(lián)電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，其特征在于電磁閥單元為多路電磁閥。
4.根據(jù)權利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，其特征在于各傳感器的接口均設有穩(wěn)壓器。
5.根據(jù)權利要求1所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，其特征在于斷電檢測電路由檢測電阻構成，電磁閥驅動電路由輸出單元構成，該輸出單元由大功率MOS管組成。
專利摘要本新型公開一種液壓支架電液控制系統(tǒng)驅動器，它包括CPU芯片、驅動模塊及電磁閥單元；還增設由信號保護電路和模擬/數(shù)字轉換器構成的輸入模塊為傳感器輸入接口，驅動模塊由斷電檢測電路和電磁閥驅動電路構成；傳感器信號通過信號保護電路經(jīng)模擬/數(shù)字轉換器接至CPU芯片輸入端，CPU芯片輸出端信號分別通過斷電檢測電路和電磁閥驅動電路接至電磁閥單元輸入端，其電磁閥單元輸出控制信號接液壓支架并對其驅動控制。本新型由于在驅動器上增加傳感器輸入接口，使驅動器不但能與電磁閥單元連接，還與傳感器連接，方便了系統(tǒng)布線減少了架間電纜，這樣不但可以對傳感器輸出的信號進行采集，又能對CPU芯片輸入口進行保護，避免電纜短路造成CPU芯片輸入口的損壞。
文檔編號E21D23/16GK202064988SQ20112017329
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權日2011年5月26日
發(fā)明者吳青, 蔡臻, 陳卓 申請人:三一重型綜采成套裝備有限公司