无线遥控电液控制钻机系统的研究.pdf

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1、2017年第5期煤矿机电·15·靳明智，康永玲．无线遥控电液控制钻机系统的研究[J]．煤矿机电，2017(5)：15—18．doi：10．16545／j．cnkicruet．2017．05．005无线遥控电液控制钻机系统的研究术靳明智，康永玲(中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006)摘要：结合InterControl主控制器和EPEC电磁阀控制器的特点，引入CANopen通信网络，实现了钻机系统数据实时传输。结合综合电液控制和遥控系统的优点，实现了掘进机钻机系统的遥控操作。该钻机系统在某矿下掘进面应用良好，系统稳定、可靠且故障点少，同时缩减了工人数量，提高了煤矿

2、井下支护效率，改善了工人支护条件。关键词：电液控制钻机系统；主控制器；EPEC电磁阀控制器；CANopen通信网络中图分类号：TP273+．3文献标识码：A文章编号：1001—0874(2017)05—0015—04ResearchofWirelessRemoteElectro—HydraulicControlDrillingSystemJinMingzhi，KangYongling(CCTEGTaiyuanResearchInstitute，Taiyuan030006，China)Abstract：Withthecharacteristicsofthemaincontr

3、ollerInterControlandtheelectromagneticvalvecontrollerEPEC，introducedofCANopencommunicationnetwork，realizedthereal—timetransmissionofdrillingsystemdata，thecomprehensiveadvantagesofelectro—hydrauliccontrolandremotecontrolsystem，realizedtheremoteoperationofTBMdrillingsystem．Thedrillingsystem

4、wasappliedwellintheminingface，whichwasstable，reliable，andhasfewfaultpoints．Atthesametime，itreducedthenumberofworkers，improvedthesuppoflefficiencyofundergroundcoalmine，andimprovedthesupportconditionsofworkers．Keywords：electro—hydrauliccontroldrillingsystem；maincontroller；EPECsolenoidvalvec

5、ontroller；CANopencommunicationnetwork0引言《煤矿安全规程》要求，掘进机在煤矿井下巷道掘进后，需对掘进之后的巷道顶部和两侧进行支护。传统的支护方法是人工手动使用液压钻进行打孑L支护，既耗费大量人力和物力，又支护时间长。由于工艺流程决定了工人必须站在打孔下方，这样打孑L会产生大量粉尘，随时有冒顶的危险，且支护效率低下。为了实现减员增效的战略措施，煤矿设备必须采用智能化技术，可靠的电液控制系统就是实现设备智能化的关键部分，即在掘进机两侧各加一套钻机系统，使掘进和支护都可以实现机械化操作。针$山东省科技重大专项基金项目(20131101034

6、)对钻机系统提出电液遥控方法，工人可远离危险区域，通过电液控制来实现钻机工作，不仅大大节省打孔时间，还提高了工作效率。目前钻机遥控控制的一般方法为“控制器+放大器”，但在使用过程中却存在以下问题：1)采用Modbus通信协议，程序执行和通信校验时间都较长，造成遥控操作时动作响应的实时性差。2)采用欧板式放大器驱动控制大臂和钻臂机构动作电磁阀，可控范围窄，而且机构响应时间长。3)欧板式放大器出现故障时，放大器仍然有输出信号，会造成机构的误动作，为矿井安全稳定生产带来隐患。由于钻机长期运行在潮湿多水、粉尘浓度大、环·16·煤矿机电2017年第5期境温度波动范围大、电磁干扰强的

7、恶劣环境下，且自身工作载荷突变性强、振动强度大，通过硬件和软件设计来提高遥控钻机系统的环境适应性和工作可靠性，来保证设备和操作人员的安全是很有必要的。因此，提出采用“InterControl主控制器‘1o+EPEC电磁阀控制器”[2-3]控制钻机系统的方法，结合CAN．openHl通信建立数据传输机制，克服钻机遥控操作所遇到的问题。1遥控控制钻机系统原理和功能遥控操作钻机电气系统主要包括主控制器、电磁阀控制器、遥控接收机、发送机和显示器等元件。工作原理是采用电液控制方法，即主控制器采用高防护等级IP67的InterContro