一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓支架的仿真測試系統(tǒng)，尤其涉及一種用于對液壓支架的電液控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真的測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓支架電液控制系統(tǒng)可以降低井下工人的勞動強(qiáng)度，提高煤礦生產(chǎn)效率，為煤礦的無人化開采提供重要支撐。目前，液壓支架架型較多，不同項目的液壓支架控制系統(tǒng)需要檢測設(shè)備狀態(tài)和工況環(huán)境的信息多元化、多樣化，由于綜采工作面采煤工藝不盡相同，控制系統(tǒng)需要控制液壓支架動作也不一致，造成液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件的多樣化和測試的復(fù)雜化。此外，對液壓支架控制系統(tǒng)軟件的研究和測試尚處于物理模型研究階段，軟件只能在實(shí)驗室內(nèi)進(jìn)行功能性驗證或者到支架廠連接實(shí)物液壓支架進(jìn)行具體驗證。由于工作面頂?shù)装鍡l件和礦壓變化，當(dāng)應(yīng)用軟件出現(xiàn)故障或者無法適應(yīng)現(xiàn)場工況時，很難在實(shí)驗室將現(xiàn)場故障進(jìn)行復(fù)原，缺乏一套液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真裝置，能夠模擬和驗證在不同工況條件下控制系統(tǒng)軟件的適應(yīng)性。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，CN201310341054公開了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，其仿真系統(tǒng)包括:液壓支架電液控系統(tǒng)仿真器、虛擬液壓支架模型、液壓支架系統(tǒng)上位機(jī)和液壓支架控制系統(tǒng)終端控制機(jī)。該仿真方法是:用液壓支架電液控仿真器模擬真實(shí)液壓支架的控制器，虛擬液壓支架電磁閥組模擬真實(shí)液壓支架的電磁閥組，虛擬液壓支架傳感器模擬真實(shí)液壓支架傳感器；通過在液壓支架控制系統(tǒng)上位機(jī)和液壓支架控制系統(tǒng)終端控制機(jī)上對液壓支架電液控系統(tǒng)仿真器進(jìn)行監(jiān)測和與控制，來模擬通過本地與遠(yuǎn)程操作對真實(shí)液壓支架的控制方式；但其但缺少將綜采工作面現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境下的電液控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取并分析后在仿真裝置上進(jìn)行模擬和復(fù)現(xiàn)工作面現(xiàn)場工況的功能，且液壓支架模型為虛擬液壓支架模型，缺少更直觀的液壓支架形象化展示。
[0004]CN201220348324公開了一種計算機(jī)教學(xué)用液壓支柱的遠(yuǎn)程模擬控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在液壓支柱上的壓力傳感器、位移傳感器和定位傳感器，遠(yuǎn)程模擬控制系統(tǒng)層包括若干個接口管理器，其接口管理器有電磁閥組、數(shù)據(jù)采集器及操作面板組成，每個接口管理器對應(yīng)物理層中的一個液壓支架；系統(tǒng)控制層包括兩個主控制器、若干個I/O控制器及其用于傳輸液壓支架超長指令控制字的連接總線，兩個主控制器和若干個I/O控制器之間通過連接總線連接；但其缺少液壓支架模型管理和動作干擾等功能，僅對連接的傳感器進(jìn)行采集，電磁閥進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)I/O控制器及主控制器之間的通信，且液壓支架模型為實(shí)物液壓支架模型，采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動，費(fèi)用高，不方便移動。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)中的液壓支架模擬測試裝置都存在一定的不完善之處，本領(lǐng)域急需一種模擬效果準(zhǔn)確可靠、成本低、測試便捷的液壓支架控制系統(tǒng)模擬測試裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真測試系統(tǒng)，包括小型化液壓支架模型、液壓支架展示板、仿真設(shè)備、PC機(jī)服務(wù)器；所述小型化液壓支架上設(shè)置有多種傳感器，用于展示液壓支架動作和支架各個部件的姿態(tài)；所述液壓支架展示板，用于圖形化直觀方式展示液壓支架動作和主要傳感器數(shù)值大??；所述仿真設(shè)備電氣連接所述傳感器，接收所述傳感器的數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行初步處理；所述PC機(jī)服務(wù)器電氣連接所述仿真設(shè)備，所述PC機(jī)服務(wù)器功能之一用于接收所述仿真設(shè)備初步處理后的數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行后期處理，功能之二用于將現(xiàn)場系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)下載到測試系統(tǒng)，進(jìn)行現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)的復(fù)現(xiàn)和系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境模擬。
[0007]優(yōu)選所述傳感器包括傾角傳感器、接近傳感器、壓力傳感器、行程傳感器、高度傳感器中的一種或幾種。
[0008]優(yōu)選所述小型化液壓支架還包括帶有電機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0009]優(yōu)選所述仿真設(shè)備包括處理器模塊、傳感器輸出模塊、電磁閥識別模塊、串口通信模塊、CAN通信模塊、控制器功能接口配置模塊、故障仿真模塊。
[0010]優(yōu)選所述液壓支架展示板包括液壓支架平面圖、傳感器指示燈帶及電磁閥口指示燈。
[0011]本發(fā)明將現(xiàn)場系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)收集并下載到測試系統(tǒng)中，并通過控制系統(tǒng)與模擬的測試系統(tǒng)進(jìn)行相互融合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境工況的實(shí)驗室仿真測試；通過工作面液壓支架動作的形象化動作與傳感器設(shè)備的數(shù)值化展示，有助于研究人員對液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件的研究和測試，增強(qiáng)控制系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)能力；有助于對液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)對比分析、故障模擬及診斷。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明所述液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真測試系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]附圖2為本發(fā)明所述液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真測試系統(tǒng)中液壓支架展示板的示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記如下:
[0015]1-推移行程指示燈帶，2-立柱壓力指示燈帶，3-接近傳感器指示燈帶，4-電磁閥指示燈。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]參見附圖1，一種適用于液壓支架電液控制系統(tǒng)的仿真測試系統(tǒng)，該裝置包括:小型化液壓支架模型、液壓支架展示板、包含傳感元件和控制元件的仿真設(shè)備、PC機(jī)服務(wù)器。小型化液壓支架用于展示液壓支架動作和支架各個部件的姿態(tài)；液壓支架展示板，用于圖形化直觀方式展示液壓支架動作和主要傳感器數(shù)值大小；仿真設(shè)備用于自動配置液壓支架控制器的多功能接口定義、模擬接入液壓支架控制器的多種類型傳感器、自動檢測液壓支架控制器電磁閥口輸出等；PC機(jī)服務(wù)器用于對現(xiàn)場收集的綜采工作面液壓支架數(shù)據(jù)的分析、仿真測試系統(tǒng)的功能配置、仿真測試系統(tǒng)信號收集及分析。該系統(tǒng)在傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場運(yùn)行狀況的仿真測試和形象化展示，為研究液壓支架電液控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)性、數(shù)據(jù)對比分析、故障診斷、模擬研究和測試提供平臺。
[0018]小型化液壓支架模型是帶有傳感器的液壓支架模型，相對于真實(shí)的液壓支架，其結(jié)構(gòu)類似但尺寸縮小，適于移動和觀察，其包括測試平臺、液壓支架模型、傾角傳感器、接近傳感器、壓力傳感器、行程傳感器、高度傳感器等。液壓支架模型材質(zhì)采用ABS+金屬活動件，控制系統(tǒng)采用電機(jī)和繼電器為核心控制單元，電機(jī)可以采用12V/24V電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，支架模型可以實(shí)現(xiàn)升降柱、推移、移架、伸收護(hù)幫板等動作。
[0019]仿真設(shè)備由多個基于微處理器的控制電路板組成，包括處理器模塊、模擬液壓支架傳感元件的多傳感器模塊、電磁閥組的動作判別元件模塊、串口通信模塊、CAN通信模塊、控制器多功能接口的自動化配置模塊、故障模型仿真模塊等組成。仿真設(shè)備根據(jù)PC機(jī)服務(wù)器的配置指令和