本课题的研究内容是山西省科技攻关项目“煤矿无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”(项目编号：20110321005-07)的重要组成部分,也是山西省重大专项项目“全自动国产无人综采工作面技术装备研发”(项目编号：20111101024)的子课题,同时也是国际合作项目“无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”(项目编号：0S2013ZR0493)的主体内容。目前我国大中型煤矿使用的液压支架控制器大多依赖进口,进口控制器存在供货不及时、通讯协议不公开、升级困难,且不具备自动控制和自诊断功能的问题。针对国产液压支架控制器可靠性低、实时性差、抗干扰能力弱,不能满足高产高效综采工作面生产需求等问题。本文自行开发设计了一套具有自主知识产权的集追机拉架、间架控制和数据采集传送分析为一体的液压支架控制器。本课题是在原控制器的基础上对硬件电路、软件流程进行了升级、优化,制定了自动化集中控制策略以及动作自诊断功能,并研制出了新型矿用隔爆型支架控制器,同时进行了现场工业性试验和实际应用。与国内外同类型产品相比,本支架控制器成产成本低廉,产权技术自主化,且增加了集中控制功能和自诊断功能,极大地提高了电液控制的自动化程度和工作稳定性。主要研究内容如下：1、制定了支架控制器硬件设计优化总体方案,设计了支架控制器的双CPU控制结构,包括两部分电路即接口电路和主控电路,接口电路负责架间通讯、人机互动、急停闭锁、红外信号采集等功能。硬件设计按模块分为CPU最小系统电路、模拟12C模式键盘电路、LCD液晶显示电路、急停闭锁电路、架间RS485通讯电路、电源转换电路和红外信号接收电路等。主控电路负责电磁阀驱动、自动化集中控制、模拟量采集、数据存储调用以及动作诊断等功能。此外,针对井下采煤的实际作业情况,设计了全新的人机交互式键盘,全面提升了控制器的功能性和稳定性。2、设计了支架控制器模块化软件结构,编写了接口电路的汇编语言程序,包括主程序以及各功能模块程序,主要包括12C键盘扫描程序、LCD显示程序、急停闭锁中断程序、RS485通讯程序、SPI通讯程序等。编写了主控电路C语言应用程序,主要包括模拟量采集检测程序、集中控制程序等。优化了控制器的程序结构,并配合硬件电路拓展和完善了相应功能。3、在实验室搭建了液压支架电液控制系统试验台,完成了软硬件各项功能测试,并在晋煤金鼎公司液压支架装配车间对支架控制器进行了多次现场综合调试,配合采煤机等设备成功完成了地面模拟自动化采煤作业流程。于2012年12月在重庆煤科院取得了支架控制器煤安认证,使控制器具备了下井资质。并于2013年10月～2014年1月在晋煤集团古书院矿152304工作面进行了井下成产试验,完成了整条工作面的开采工作,得到矿方的认可。调试结果及实际运行效果表明,本课题开发的液压支架控制器设计结构合理、动作灵敏可靠、操作方便快捷、通讯稳定高效,具有较高的实际应用价值。