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本课题是国家“十一五”科技支撑计划重点项目“千万吨级矿井高产高效工作面综采成套设备与关键技术攻关”(项目编号为:2007BAK29805;2007BAB13801)的重要组成部分,也是科技人员服务企业行动项目“煤矿无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”(项目编号为:2009GJA30028)的重要组成部分,是针对矿井综采工作面现有国产液压支架电液控制系统可靠性低、实时性差,进口液压支架电液控制器配货不及时、通信协议不公开、升级困难等问题提出的。随着千万吨级矿井高产高效综合自动化采煤工作面的不断涌现,单一工作面配套用液压支架的数量在不断增加,对液压支架电液控制器提出了更高要求。目前,国内液压支架电液控制器的研发水平相对滞后,而进口的电液控制器价格昂贵、供货周期长、对我国矿井环境适应性差的缺陷大大制约着我国煤炭工业的发展。因此,研究具有自主知识产权的液压支架间架电液控制器具有非常重要的现实意义。为解决上述问题,促进煤炭工业的快速发展,本文开发了“综采无人值守工作面液压支架间架电液控制器主控系统”的测控部分,设计搭建了实验台,并对电液控制器主控系统进行了功能测试,实验结果表明,各项性能指标均达到了设计要求。主要研究内容如下:通过多次现场调研综采工作面采煤机和液压支架的动作情况,结合综采工作面的环境和现场支架操作人员的建议,并参考进口液压支架电液控制器的功能,确定了主控系统的功能和技术指标。秉着强稳定性、易操作性和高灵活性的原则,根据综采无人值守工作面的现状、特征及设备分布情况,提出了“地面工作室、井下集控室和综采工作面间架电液控制三级网络智能化监控,且“电液控制优先级最高,地面监控中心控制优先级最低”的控制策略,提高了系统运行的安全性和可靠性。通过对比选择了合适的主控系统CPU,设计了间架电液控制器主控系统的最小系统、外扩RAM电路、A/D采样电路、开关量输入与输出电路、SPI及RS485通信电路、过压和欠压保护电路,增添了抗干扰硬件措施,提高了系统运行的稳定性。按照功能模块化设计思想编制了系统主控程序、A/D采样子程序、SPI及RS485通信子程序、CRC校验子程序、各种信号处理子程序,方便了系统的调试和升级,有效缩短了程序扫描周期,提高了系统运行效率。设计开发了包含6个液压支架控制器的实验台,对液压支架控制器主控系统进行了整体联调。调试结果表明:系统结构合理、数据采集实时精确、控制响应安全可靠、数据通信稳定高效、系统维护方便快捷,为无人值守工作面的实现奠定了基础。