专利名称：一种液压支架间架控制器的急停闭锁功能的实现方法
技术领域：
本发明涉及一种液压支架间架控制器急停闭锁功能的实现方法，尤其是一种用于煤矿井下采煤工作面的液压支架间架控制器的急停闭锁功能的实现方法。
背景技术：
综采工作面液压支架间架控制器控制技术是国内外煤矿开采机械领域中，实现煤炭工业自动化的关键技术，是提高煤炭开采效率的重要途径。在液压支架间架控制器控制系统中，急停闭锁功能是保证煤矿井下采煤工作面安全运行的关键功能。目前，随着工业自动化技术的发展，液压支架间架控制器控制系统也取得了较大 的进步，一些国内自行研发生产的液压支架电液控制器已经投入使用。但是，由于通信不稳定、操作不规范、系统运行不稳定等因素，使得综采工作面存在一定的安全隐患。因此，研发一种可以有效控制意外情况，确保采煤工作面安全生产的控制功能是大多数综采工作面迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是由于通信不稳定、操作不规范、系统运行不稳定等因素，使得综采工作面存在一定的安全隐患的问题。本发明基于的运行平台是一个综采工作面包括上百架液压支架，其中每一个支架上安装一台液压支架间架控制器和一台电磁驱动主阀，并且液压支架间架控制器的输出端口和主阀的输入端口相连，同时工作面上的所有液压支架间架控制器都通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯依次相连。对于一台液压支架间架控制器，其内部硬件包括主控部分和接口控制部分，间架控制器主控部分与接口控制部分之间采用SPI主从通讯方式，接口部分为主，主控部分为从。其中，主控部分包括传感器信号采样电路、输出驱动电路、单片机(C8051R)20)最小系统电路等部分。接口控制部分包括键盘扫描电路、急停闭锁电路、邻架RS485通讯电路、单片机(C8051R)20)最小系统电路和显示电路等部分。本发明所采用的技术方案是
一种液压支架间架控制器的急停功能的实现方法，按照如下的步骤进行
一、通过操作任意一台液压支架间架控制器的急停按钮使得本架液压支架间架控制器的接口部分的控制程序进入急停中断子程序中，在急停中断程序中执行相应的显示功能，并将急停命令通过SPI通讯传输到本架液压支架间架控制器的主控部分中，进而通过主控部分的程序运行输出对本架液压支架间架控制器的停止命令；
二、与此同时，在上述急停中断子程序中通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯将急停命令传输到整个工作面的所有液压支架间架控制器中，从而使得整个工作面的所有液压支架间架控制器进入急停状态，并等待解停命令；
三、然后接口部分在中断子程序中一直判断解停标志位并不响应任何命令，直到其置位则程序返回主程序中继续运行；四、操作解停操作就可以使本液压支架间架控制器的接口控制程序的解停标志位通过硬件置位，从而使接口控制部分恢复正常，通过SPI通信将解停命令发送到主控部分即可使该液压支架间架控制器主控部分恢复正常，此后，通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯将解停命令传输到整个工作面的所有液压支架间架控制器中，从而使整个工作面恢复正常。—种液压支架间架控制器的闭锁功能的实现方法，按照如下的步骤进行 一、通过操作任意一台液压支架间架控制器的闭锁按钮使得本架液压支架间架控制器的接口部分的控制程序进入急停中断子程序中，在闭锁中断程序中执行相应的显示功能，并将闭锁命令通过SPI通讯传输到本架液压支架间架控制器的主控部分中，进而通过主控部分的程序运行输出对本架液压支架间架控制器的闭锁命令；
二、与此同时，在上述闭锁中断子程序中通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯将闭锁命令传输到该操作液压支架间架控制器的前后液压支架间架控制器，使得相邻的三架液压支架间架控制器处于闭锁状态并等待解锁命令；
三、然后接口部分在中断子程序中一直判断解锁标志位并不响应任何命令，直到其置位则程序返回主程序中继续运行；
四、操作解锁操作就可以使本液压支架间架控制器的接口控制程序的解锁标志位通过硬件置位，从而使接口控制部分恢复正常，通过SPI通信将解锁命令发送到主控部分即可使该液压支架间架控制器主控部分恢复正常，此后，通过RS-485液压支架间架控制器通讯将解锁命令传输到该操作液压支架间架控制器的前后液压支架间架控制器，从而使整个工作面恢复正常。本发明的有益效果是实现了操作人员在工作面的任何一台支架控制器上操作急停或闭锁按钮就可以使整个工作面上所有支架进入急停状态或相邻三架进入闭锁状态。这样可以在工作面发生危险情况时有效避免矿井安全事故。
图I是本发明液压支架间架控制器网络的结构示意框 图2是本发明液压支架间架控制器的内部结构框 图3是本发明中实现急停功能的程序流程图。
具体实施例方式下面结合附图用具体实施方式
进一步详细描述本发明自称的一种液压支架间架控制器的急停闭锁功能的实现方法。如图I、图2所示本发明基于的运行平台是一个综采工作面包括上百架液压支架，其中每一个支架上安装一台液压支架间架控制器和一台电磁驱动主阀，并且液压支架间架控制器的输出端口和主阀的输入端口相连，同时工作面上的所有液压支架间架控制器都通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯依次相连。对于一台液压支架间架控制器，其内部硬件包括主控部分和接口控制部分，间架控制器主控部分与接口控制部分之间采用SPI主从通讯方式，接口部分为主，主控部分为从。其中，主控部分包括传感器信号采样电路、输出驱动电路、单片机(C8051R)20)最小系统电路等部分。接口控制部分包括键盘扫描电路、急停闭锁电路、邻架RS485通讯电路、单片机(C8051R)20)最小系统电路和显示电路等部分。本发明在所述的硬件平台基础上，通过在Silicon集成开发环境IDE中编写并在线调试MCS-51汇编语言程序实现的。本发明中所述的急停闭锁功能的具体实现方法如下所述
如图3所示，本发明中所述的急停闭锁功能是通过下述方法实现的。首先通过操作任意一台间架控制器的急停按钮使得本架控制器的接口部分的控制程序进入急停中断子程序中，在急停中断程序中执行相应的显示功能，使得本架控制器的显示屏上显示“第*架紧急停止”，并将急停命令通过SPI通讯传输到本架的主控部分中。进而通过主控部分的程序运行输出对本架的停止命令。然后接口部分在中断程序中一直判断解停标志位并不响应任何命令，直到其置位则程序返回主程序中继续运行。
在本发明中选用外部中断0作为急停中断，选用外部中断I作为闭锁中断。因为对于本发明中的CPU(C8051F020)，外部中断0和外部中断I是仅次于复位中断的最高级中断。这样即可保证急停、闭锁中断具有较高优先级。与此同时，在上述急停中断程序中通过RS-485架间通讯将急停命令传输到整个工作面的所有支架间架控制器中，并使得工作面所有支架的间架控制器显示屏显示“第*架紧急停止”，从而使得整个工作面的所有间架控制器进入急停状态，并等待解停命令。操作解停操作就可以使本架的接口控制程序的解停标志位通过硬件置位，从而使接口控制部分恢复正常，通过SPI通信将解停命令发送到主控部分即可是该架主控部分恢复正常。此后，通过RS-485架间通讯将解停命令传输到整个工作面的所有间架控制器中，从而使整个工作面恢复正常。该功能可有效避免采煤工作面由于突发情况而造成的事故。本发明中提到的闭锁功能的实现方法与上述急停功能的实现方法相类似，不同之处在于，在实现闭锁功能时，并不是将闭锁功能传输到整个工作面，而是通过选择控制命令代码发送的目标支架标号，将闭锁命令发送到操作支架的前后支架，使得相邻的三架支架处于闭锁状态。同样，操作解锁按钮，即可使工作面恢复正常。
权利要求
1.一种液压支架间架控制器的急停功能的实现方法，其特征在于按照如下的步骤进行 一、通过操作任意一台液压支架间架控制器的急停按钮使得本架液压支架间架控制器的接口部分的控制程序进入急停中断子程序中，在急停中断程序中执行相应的显示功能，并将急停命令通过SPI通讯传输到本架液压支架间架控制器的主控部分中，进而通过主控部分的程序运行输出对本架液压支架间架控制器的停止命令； 二、与此同时，在上述急停中断子程序中通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯将急停命令传输到整个工作面的所有液压支架间架控制器中，从而使得整个工作面的所有液压支架间架控制器进入急停状态，并等待解停命令； 三、然后接口部分在中断子程序中一直判断解停标志位并不响应任何命令，直到其置位则程序返回主程序中继续运行； 四、操作解停操作就可以使本液压支架间架控制器的接口控制程序的解停标志位通过硬件置位，从而使接口控制部分恢复正常，通过SPI通信将解停命令发送到主控部分即可使该液压支架间架控制器主控部分恢复正常，此后，通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯将解停命令传输到整个工作面的所有液压支架间架控制器中，从而使整个工作面恢复正常。
2.一种液压支架间架控制器的闭锁功能的实现方法，其特征在于按照如下的步骤进行 一、通过操作任意一台液压支架间架控制器的闭锁按钮使得本架液压支架间架控制器的接口部分的控制程序进入急停中断子程序中，在闭锁中断程序中执行相应的显示功能，并将闭锁命令通过SPI通讯传输到本架液压支架间架控制器的主控部分中，进而通过主控部分的程序运行输出对本架液压支架间架控制器的闭锁命令； 二、与此同时，在上述闭锁中断子程序中通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯将闭锁命令传输到该操作液压支架间架控制器的前后液压支架间架控制器，使得相邻的三架液压支架间架控制器处于闭锁状态并等待解锁命令； 三、然后接口部分在中断子程序中一直判断解锁标志位并不响应任何命令，直到其置位则程序返回主程序中继续运行； 四、操作解锁操作就可以使本液压支架间架控制器的接口控制程序的解锁标志位通过硬件置位，从而使接口控制部分恢复正常，通过SPI通信将解锁命令发送到主控部分即可使该液压支架间架控制器主控部分恢复正常，此后，通过RS-485液压支架间架控制器通讯将解锁命令传输到该操作液压支架间架控制器的前后液压支架间架控制器，从而使整个工作面恢复正常。
全文摘要
本发明涉及一种液压支架间架控制器急停闭锁功能的实现方法，尤其是一种用于煤矿井下采煤工作面的液压支架间架控制器的急停闭锁功能的实现方法。本发明通过操作任意一台液压支架间架控制器的急停闭锁按钮，实现对液压支架间架控制器的急停和闭锁，可以在工作面发生危险情况时有效避免矿井安全事故，其所需的平台是一个综采工作面包括上百架液压支架，其中每一个支架上安装一台液压支架间架控制器和一台电磁驱动主阀，并且液压支架间架控制器的输出端口和主阀的输入端口相连，同时工作面上的所有液压支架间架控制器都通过RS-485液压支架间架控制器架间通讯依次相连。
文档编号E21D23/26GK102635383SQ20121008608
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者刘媛, 宋建成, 张文杰, 田慕琴, 许春雨, 辛春红 申请人:太原理工大学