【技術實現步驟摘要】
本技術涉及液壓支架控制，具體涉及一種礦用液壓支架電液控制器。
技術介紹
1、液壓支架是煤炭開采過程中用來支撐頂板和控制礦山壓力的一種裝置，是綜合采煤工作面的關鍵設備之一。液壓支架電液控制器是一種允許在瓦斯、煤塵爆炸危險環境中使用的本質安全型設備，主要用于煤礦井下綜合采煤過程中，控制工作面液壓支架支護和移動，它安裝在每臺液壓支架上，采用現場總線技術將工作面的上百臺支架控制器通過現場總線連接起來。
2、目前，國內外企業研制的液壓支架電液控制器在整體結構上都差不多，而在相鄰的液壓支架電液控制器通信上則大多采用can總線的方式。由于can總線通信速率較低，為保證通信冗余，一般需要采用雙總線或多總線的設計，但井下工作環境比較惡劣，外部干擾較大，因而采用雙總線或多總線不僅會給電液控制系統在井下的整體組網布線帶來較大的困難，導致系統可靠性降低，而且增加了控制軟件的開發難度和成本，影響了液壓支架控制系統的整體運行效果。
3、因此，針對井下液壓支架的分布現狀，有必要對液壓支架電液控制器進行改進，以便更好地滿足相關的需求。
技術實現思路
1、本技術的目的在于提供一種礦用液壓支架電液控制器，解決目前液壓支架電液控制系統存在通信速率低以及因采用多總線方式而導致布線和組網困難的問題。
2、為實現上述目的，本技術采用的技術方案如下：
3、一種礦用液壓支架電液控制器，包括人機交互模塊、主控模塊以及同時與人機交互模塊和主控模塊連接的電源模塊；所述主控模塊包括處理器以
4、電源模塊，用于提供工作電源；
5、人機交互模塊，用于實現人機交互，顯示液壓支架的監測信息并通過處理器控制液壓支架動作；
6、以太網模塊，用于支持處理器與相鄰的液壓支架電液控制器之間進行以太網通信；
7、can通信模塊，用于連接控制液壓支架對應油缸動作的電磁閥驅動器，實現處理器與電磁閥驅動器之間的通信；
8、ad信號調理轉換模塊，用于向處理器輸入采集的各種傳感器信號，為主控模塊控制液壓支架動作提供依據。
9、進一步地，所述主控模塊還包括與處理器連接的sd卡接口模塊。
10、具體地，所述以太網模塊包括型號為ksz8041nl-tr的以太網芯片，以及與以太網芯片連接、用于提高輸入至以太網芯片的電源質量的lc濾波電路；所述以太網芯片與處理器連接。
11、進一步地，所述以太網芯片與相鄰的液壓支架電液控制器之間通過信號耦合模塊連接，該信號耦合模塊包括相互串聯的網絡變壓器。
12、具體地，所述spi通信模塊包括型號為ca-is3741的隔離芯片，以及與隔離芯片連接的高頻濾波電路；所述隔離芯片與處理器連接。
13、再進一步地，所述高頻濾波電路包括同時與隔離芯片引腳1、2連接且相互并聯的電容c5和電容c6，以及同時與電容c5和電容c6串聯的磁珠fb2。
14、具體地，所述人機交互模塊包括mcu以及均與mcu連接的顯示模塊和按鍵模塊；所述mcu與spi通信模塊連接。
15、作為優選，所述處理器的型號為mcimx6y2cvm08ab。
16、與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：
17、(1)本技術針對礦用液壓支架電液控制器的應用特點，以處理器為核心，設計了以太網模塊、spi通信模塊、can通信模塊和ad信號調理轉換模塊，其中，以太網模塊用于實現液壓支架電液控制器與相鄰液壓支架電液控制器之間的通信，基于以太網總線的特點，相比傳統的現場總線can來說，其可以在任何以太網硬件上實現，無需專用芯片，傳輸速率最高可達100mbps，不僅傳輸距離遠，易于井下組網，而且可以連接網絡攝像頭、井下語音模塊等網絡設備，大幅減少了井下線路鋪設，布線自由靈活，且軟件開發難度和成本較低；spi通信模塊用于實現主控模塊與人機交互模塊之間的通信，基于spi的信號特點，可以方便主控模塊與人機交互模塊之間同時傳輸信息；can通信模塊用于實現處理器與電磁閥驅動器之間的通信，從而控制液壓支架完成各種動作；ad信號調理轉換模塊則用于采集各種傳感器信號(如液壓支架傾角信息、液壓支架行程信息、液壓支架位移信息等)，幫助處理器判斷液壓支架的實時狀態，從而發出相應的控制指令。
18、因此，本技術采用多種通信模塊以及ad信號調理轉換相互組合的設計，各部分之間環環相扣、相輔相成，在不影響通信和控制的前提下，不僅提高了與相鄰電液控制器之間的通信效率，而且有效優化了電液控制器中各個部分之間的通信成本，并實現了電液控制系統的多網合一，大幅降低了液壓支架電液控制系統在井下的整體布線和組網難度，同時電液控制器能夠根據傳感器的監測信息及時、準確地控制液壓支架的動作，如此也保證了電液控制系統的整體運行效果，有利于促進煤炭開采實現“無人化”、“智能化”的目標。
19、(2)本技術中，以太網模塊與相鄰的液壓支架電液控制器之間連接有信號耦合模塊，該信號耦合模塊采用兩個相互串聯的網絡變壓器設計，不僅設計巧妙、成本低廉，可以有效增強以太網信號傳輸距離和抗干擾能力，而且也不會對通信造成影響，一舉兩得。
20、(3)本技術中的spi通信模塊，采用ca-is3741隔離芯片設計，在滿足通信速率的同時，具有較高的電磁抗干擾度；同時，通過設計由電容和磁珠構成的高頻濾波電路，可防止上級電源因負載波動而影響隔離芯片正常工作，確保了主控模塊與人機交互模塊之間的信號傳輸質量，提高人機交互的響應度。
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1.一種礦用液壓支架電液控制器，包括人機交互模塊、主控模塊以及同時與人機交互模塊和主控模塊連接的電源模塊；其特征在于，所述主控模塊包括處理器以及均與處理器連接的以太網模塊、SPI通信模塊、CAN通信模塊和AD信號調理轉換模塊；所述人機交互模塊與SPI通信模塊連接，其中：
2.根據權利要求1所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述主控模塊還包括與處理器連接的SD卡接口模塊。
3.根據權利要求1或2所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述以太網模塊包括型號為KSZ8041NL-TR的以太網芯片，以及與以太網芯片連接、用于提高輸入至以太網芯片的電源質量的LC濾波電路；所述以太網芯片與處理器連接。
4.根據權利要求3所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述以太網芯片與相鄰的液壓支架電液控制器之間通過信號耦合模塊連接，該信號耦合模塊包括相互串聯的網絡變壓器。
5.根據權利要求4所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述人機交互模塊包括MCU以及均與MCU連接的顯示模塊和按鍵模塊；所述MCU與SPI通信模塊
6.根據權利要求5所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述處理器的型號為MCIMX6Y2CVM08AB。
...【技術特征摘要】
1.一種礦用液壓支架電液控制器，包括人機交互模塊、主控模塊以及同時與人機交互模塊和主控模塊連接的電源模塊；其特征在于，所述主控模塊包括處理器以及均與處理器連接的以太網模塊、spi通信模塊、can通信模塊和ad信號調理轉換模塊；所述人機交互模塊與spi通信模塊連接，其中：
2.根據權利要求1所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述主控模塊還包括與處理器連接的sd卡接口模塊。
3.根據權利要求1或2所述的一種礦用液壓支架電液控制器，其特征在于，所述以太網模塊包括型號為ksz8041nl-tr的以太網芯片，以及與以太網芯片連接、用...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程永會，賴麗莉，黃續芳，
申請(專利權)人：四川化工職業技術學院，
類型：新型
國別省市：
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