ZDYZ液压支架电液控制装置操作使用说明指导书.doc

ZDYZ液压支架电液控制装置用户使用手册神坤装备股份电液事业部目 录目 录- 1 -第一部分 用户技术资料- 3 -一、系统配置和连接- 3 -二、系统工作原理- 6 -三、系统关键设备介绍- 7 -1支架控制器- 7 -2双路防爆电源箱- 7 -3隔离耦合器- 8 -4压力传感器- 9 -5行程传感器- 9 -6红外检测器- 9 -四、系统关键功效介绍- 10 -1单个支架邻架控制- 10 -2多个支架成组控制- 11 -3工作面全部支架联动控制- 13 -4自动补液功效- 13 -5闭锁和紧急停止功效- 14 -6工作面全部支架编号功效- 14 -7程序加载功效- 15 -8故障检测和提醒功效- 16 -9参数设置和修改功效- 16 -10信息功效- 16 -五、控制器配置- 16 -六、控制器按键功效- 17 -七、控制器菜单显示功效- 21 -1默认显示画面- 21 -2菜单项显示时间- 22 -3菜单项调动方法- 22 -4菜单结构- 22 -4功效操作25第二部分 液压系统用户技术资料28一、液压系统281功效282设计283使用材料284外形尺寸及重量285压力296过滤器297固定板298换向阀299主阀内部液压原理图3110管路连接31二、乳化油341乳化液工作浓度342配制液压支架用乳化液水343液压介质存放354乳化液参数355乳化液参数检验356使用DBT推荐乳化油357液压介质存放358液压介质适应性369液压介质工作浓度3610工艺用水质量3611乳化液参数3712乳化液参数检验3713润滑油脂38三、操作391主控阀操作和功效392过滤器42第三部分 操作规程43一、操作前准备43二、支架常见动作操作方法431.本架操作432.邻架操作433.成组操作444.手动操作45三、电液控制关键功效操作步骤451.菜单参数修改452.控制器手动编号453.控制器自动编号454.程序加载465.传感器校正466.自动补液参数设置467.邻架操作478.成组操作479.联动操作48四、注意事项48第一部分 用户技术资料ZDYZ-Z液压支架控制器是中国航天科技集团第七研究院下属四川神坤装备股份最新开发新一代全汉字控制器，是作为煤矿井下液压支架控制专用微电脑型控制器，是支架电液控制系统关键。它安装在每台液压支架上，其关键作用把煤矿井下工作面数百台支架经过现场总线有机地结合起来，同时采集各传感器数据，完成控制逻辑运算，经过电磁线圈驱动电路控制各电磁阀开关动作，进而控制液压实施元件（液压缸）行程和支架多种动作，使支架达成预先设定姿态，为采煤机械提供一个含有进给和跟随功效工作空间。ZDYZ液压支架电液控制装置不需配置服务器、不需安装顺槽控制中心便可独立运行，各支架控制器之间经过现场总线进行通信，达成相互交换数据、相互控制目标。经过和支架控制一样现场总线，便可和巷道控制中心联网，组成和刮板输送机、皮带输送机、转载机、破碎机、采煤机、泵站等井下设备联动功效，实现整个工作面综合自动化采煤。系统还可和地面监控中心进行数据传输，实现各工作面、各矿井采煤过程联网监控，井上远程监控中心能实时获取井下各支架数据，显示各支架动作步骤，各支架全部阀门接通和关闭状态，各支架立柱压力、推杆行程和采煤机位置。ZDYZ液压支架电液控制装置可用于多种规格液压支架控制和操作，支架型式、结构和控制要求不一样，配套ZDYZ液压支架电液控制装置配置和软件也随之改变。本手册提供了ZDYZ液压支架电液控制装置相关技术资料，关键介绍系统功效、参数和操作使用方法。一、系统配置和连接图1及图2展示了ZDYZ液压支架电液控制装置应用于煤矿工作面配置情况和连接关系，从图中能够了解系统配置全貌，系统由哪些设备和装置组成，它们分布和怎样连接成系统。图1表示是全工作面整个系统配置图，每个支架装备一台支架控制器，还配置连接了隔离耦合器和双路防爆电源等其它设备部件，控制器之间按次序互联成网，形成完整系统。图2表示是在一个支架之内以支架控制器为关键，并配以相关输入输出外围设备单架系统，每个单架系统组合到图1中就是一套完整全工作面电液控制装置，以下就系统配置和连接相关问题作几项说明：（1）每一支架内单元电液控制装置以一台支架控制器为关键，还包含作为控制器外围设备三个传感器，一个红外传感器检测煤机位置，一个压力传感器测量立柱下腔液压力，一个行程传感器测量推移千斤顶行程。图1 ZDYZ液压支架电液控制装置全工作面系统配置和连接图（2）工作面支架控制器因防爆电源供电能力限制而被分组，相邻最多5个控制器由一路独立防爆电源模块供电，成为一个控制器组。分组标志是组和组之间全部接入一个隔离耦合器，它隔断了组和组间电气连接而又经过光电耦合沟通数据信号，这种方法是为达成本质安全性能所采取方法，另外隔离耦合器为电源引入提供通道。（3）全部支架控制器靠现场总线电缆互联成网络，总线电缆从端头支架控制器开始，一直到端尾支架控制器，次序将全部支架控制器连接起来（在两组分界点由隔离耦合器接口）。每个支架控制器全部有地址编号，并按连接次序连续编号。总线电缆为4根芯线，其中1号芯线为电源12V，2、3号芯线为信号线，4号芯线为电源0V（4）ZDYZ液压支架电液控制装置还可经过和支架控制一样现场总线接口到顺槽巷道中主控制计算机，实现顺槽巷道中相关设备监测控制功效。（5）ZDYZ液压支架电液控制装置还可经过和支架控制一样现场总线接口到顺槽巷道中主控制计算机，实现顺槽巷道中相关设备监测控制功效，并可把数据经过光缆传输到地面监控中心，顺槽主控制计算机和工作面液压支架实时控制系统之间连接也是4芯电缆，对接点是端头或端尾支架控制器通信端口。（6）ZDYZ液压支架电液控制装置工作面电控部分防爆型式除电源箱为隔爆兼本质安全型外，其它全为本质安全型。图2 ZDYZ液压支架电液控制装置单台配置和连接二、系统工作原理ZDYZ液压支架电液控制装置关键由支架控制器、双路防爆电源箱和隔离耦合器组成，其关键是支架控制器，它安装在每台支架上，其关键作用把煤矿井下工作面数百台支架经过现场总线有机地结合起来，同时采集各传感器数据，完成控制逻辑运算，经过电磁线圈驱动器控制电磁阀开关动作，进而控制液压实施元件（液压缸）行程和支架多种动作，使支架达成预先设定姿态，为采煤机械提供一个含有进给和跟随功效工作空间。ZDYZ液压支架电液控制装置控制器实际上是一个专用微型控制计算机，软硬件兼具，硬件包含微处理器，存放器，型式多样输入出接口和通信接口，软件包含系统程序和应用程序。它存放并运行程序，直接指挥本支架全部动作。按键、液晶显示器、各类LED、蜂鸣器等组成人机交互界面，实施按键操作，发出控制命令，显示、发出多种信息。含有独特通信接口，实现自动控制和监测功效，控制程序参数可在线经过键操作方便地设置、输入或修改，能够在线装入新应用程序，为快捷修改调整程序提供了条件。 ZDYZ液压支架电液控制装置采取分布式控制系统，采取智能型控制器完成支架单架手动动作、单架自动动作、成组自动功效和联机自动功效。ZDYZ液压支架电液控制装置为井下现场实时控制系统，各支架控制器之间经过现场总线进行通信，达成相互交换数据、相互控制目标。并很轻易和采煤机、刮板机、胶带机等井下采煤设备联动，组成巷道控制中心和井上远程监控中心。系统不需配置服务器，可不安装顺槽控制中心或地面监控中心便可独立运行。经过井下巷道控制中心，支架控制器可和采煤机、刮板输送机等组成联动功效，实现整个工作面综合自动化采煤。系统还可和地面监控中心进行数据传输，实现各工作面、各矿井采煤过程联网监控，井上远程监控中心能实时获取井下各支架数据，显示各支架动作步骤，多种压力、行程数据和采煤机位置。三、系统关键设备介绍1支架控制器ZDYZ-Z支架控制器关键是一台专用微型控制计算机，含有工业化外观结构、优异硬件电路和丰富软件功效，软件中应用程序是专为支架控制操作设计，应用程序清除和装载可在工作面中以简单方法进行，这为应用程序装载、升级和控制功效调整提供了方便，增强了系统适应性。控制器含有完备人机交互界面，设有21个操作键、一个闭锁按钮、一个急停按钮、2X10汉字汉字液晶显示器、多种动作LED发光管信号显示灯和蜂鸣器，这些硬件设施确保了操作者方便地进行多种操作控制和参数设置，并立即取得系统提醒和状态信息。控制器有足够多种类型输入口、输出口、升级口及通信口总共14个，它们电缆插座全部分布在控制器后面，插头座型式全部是统一4芯结构，1号芯为电源12V，4号芯为0V或接地，2号芯和3号芯用途随功效而异，控制器额定工作电压DC12V，静态工作电流不超出150mA，防护等级IP65，防爆等级Ex ib I。2双路防爆电源箱KDW0.6-127双路防爆电源箱是液压支架电液控制装置专用电源变换装置，它从工作面接入127V交流电源，变换成空载13.3V、满负荷12.5V直流电源，向ZDYZ系统各类设备供电。电源箱内装有二个独立AC/DC胶封模块，组成独立双路电源，每路额定负载电流2.5A，最多可向5个相邻支架控制器供电，每路电源全部含有输入过压保护、双重截止式快速过流和过压保护、可带载开启和自动恢复。电源箱防护等级IP65，防爆等级Ex dib I。电源箱输入输出口部署及交流输入、直流输出连接关系见图3。图3 双路防爆电源箱部署和接线图3隔离耦合器ZDYZ-J隔离耦合器是相邻两个由不一样电源供电支架控制器组之间总线接口设备，其作用是将两组支架控制器完全电气隔离，为电源引入各控制器组提供通道，内部有三个光电耦合器件为两线制双向数据信号传输提供通道，隔离耦合器有两个接口，分别连接被隔离两组控制器，隔离耦合器工作电压DC12V，静态工作电流不超出30mA，防护等级IP65，防爆等级Ex ib I。4压力传感器压力传感器是支架立柱下腔液压力检测单元，它插入立柱测压孔中，依据其检测到压力实时监视支架支护状态，向系统提供控制过程关键参数。传感器内含有带温度赔偿低漂移放大器，传感元件为电阻应变桥路，给控制器输出0.54.5V模拟电压信号，传感器压力测量范围060Mpa，工作电压DV12V，防护等级IP65，防爆等级Ex ib I。5行程传感器行程传感器是推移千斤顶活塞杆移动行程检测单元，反应支架或推杆所处位置，是控制过程关键参数，推移千斤顶活塞杆位置决定推溜移架进程。行程传感器装在液压缸中，是一个细长直管结构，一端固定在液压缸端部，管体深入到活塞杆中心专为其钻出长孔中，管体内沿着轴向有规则部署着密排电阻列和干簧管列，它们连接成网络电位器电路。活塞内嵌装着一个套在传感器管上小永磁环，伴随活塞杆移动，它小磁场使所到位置干簧管接点闭合，相当于电位器移动触刷走到了这个位置，电位器输出值改变反应了行程改变，再经过传感器管体内带放大器变换，向控制器输出0.54.5V模拟电压信号。接线插座在千斤顶外壁端部，推移千斤顶装备行程传感器量程范围通常为0960mm，也可由用户依据支架推溜移架步距确定，行程传感器分辨度为3mm，工作电压DC12V，防护等级IP65，防爆等级Ex ib I。6红外检测器红外检测器是由安装在安装在采煤机上红外线发射器和装在支架立柱上红外线发射器组成，红外接收器正对着采煤机上红外线发射器，并和发射器处于同一高度，红外射线从采煤机上红外线发射器镜头发出，射向支架立柱上红外接收器。接收器接收到红外线信号后，经内部电路处理变换，经过电缆向支架控制器输入模拟电压信号，红外线发射器、接收器工作电压均为12VDC，防护等级IP65，防爆等级Ex ib I。四、系统关键功效介绍ZDYZ液压支架电液控制装置关键功效是控制支架动作，控制是在应用程序基础上进行，控制命令由操作者经过按键操作发出，或是依据采煤机位置由系统自动发出，传感器检测实时值和用户设置多种参数也是控制过程关键条件。ZDYZ液压支架电液控制装置充足发挥了计算机总线控制技术优势，给予了系统丰富功效，使支架控制灵活方便，尤其是应用程序装载、修改和升级简单易行，控制参数项目完善、设置和调整简便，使系统控制功效和工作面生产条件和工艺要求有很好配合和适应。1单个支架邻架控制操作者在任意一个支架上，先选定左邻架或右邻架为被控支架后，按面板上对应操作键可使被控支架进行某一动作或一些复合动作，这是系统提供初级功效。支架全部单动作，在面板上全部定义了专用键，在被控支架选定后按专用键即可，除邻架降拉升操作外，其它全部动作均属于点动操作键，按下某键后被选支架产生对应动作，动作维持必需靠连续按键不松手，松开该键后被选支架对应动作停止。比如按住“推溜”键后，被选支架推溜，松开该键后被选支架推溜停止。ZDYZ-Z液压支架控制器程序将支架降柱拉架升柱动作协调连续起来，成为一个自保持方法复合动作。按下“降拉升”键后被选支架开始进行降拉升动作，松开该键后动作维持，自动按程序设计步骤实施，每个单动作进程及单动作之间衔接和协调均以设置时间参数和传感器实时检测数据为依据。降拉升动作开启后，再按一下该键或达成降拉升菜单设置参数后，被选支架降拉升停止。当在操作控制器上按下“左邻架”或“右邻架”键后，如在一段时间后没有选择进行任何动作，超出主控时间或再按“左邻架”或“右邻架”键时将自动退出邻架功效选择状态。2多个支架成组控制成组控制是以工作面任何一个支架为基准（操作架），向左或向右选择连续相邻任意个支架，设定为某次一个或多个动作一个支架组，支架某一动作（单动作或自动次序复合动作）在给出命令后从这个组一端起始架开始运行，按一定次序在组内自动地逐架或隔几架传输，每架动作自动开始和自动停止，直至本组另一端末架完成该动作为止。成组实施什么动作、组方向位置、成组架数、动作传输方向取决于操作架位置和在操作架上所键入选择命令。成组控制必需先作一系列参数设置，也就是给成组控制设置一定条件规则，但无须每次全部设置，参数存入后只在需要改变时才重新设置，ZDYZ液压支架电液控制装置应用程序为支架全部动作全部提供了每次一个或多个成组控制功效。成组动作开启后，正常情况下每台支架全部按压力、行程或时间作为本架进行该成组动作结束依据，当抵达对应压力、行程或时间后，被选支架停止对应动作。如有异常情况时按一下停止键，对应成组动作停止。 在操作控制器上可对某一组支架同时进行多个成组操作，每个成组动作选定以后，只需按一下“开启”键就可开启。当在一台控制器上要同时进行多个成组动作时，后选择成组动作只能改变行程（如选择成组动作含有该参数），成组方向、递进方向和成组数量均不能改变。成组功效每个正反动作（升降、推拉、伸收）互锁，每次只能选择一个方向进行成组动作。成组支架升/降、推溜/拉溜、护帮伸/收互斥。成组动作开启后，全部被选支架报警器发警示声音，警示灯闪烁，以声光提醒本架立即开始动作，提醒人员注意。当警示时间到后报警器停止，被选成组范围内首支架开始实施对应动作，成组范围内其它支架按“延迟时间”依次动作，对成组降拉升动作，下一个支架动作开启是在前一个支架拉架完成开始升架时进行。当任意支架完成全部成组动作时，对应控制器警示灯停止闪烁。当全部支架完成某一动作后，操作控制器对应动作按键指示灯灭，结束该动作选择。选择“成组功效”时，操作控制器首先依据默认成组数量和成组方向确定成组区间（成组首尾支架），如没有交叉则成组数量不变，如有交叉则成组数量降低尽可能最大成组数量。当成组动作选择后，在显示器第一行出现成组状态条，成组状态条显示通常为“动作名称 行程参数 首支架号 递进方向 末支架号 成组数量”，对于成组护帮、侧护、喷雾、平衡、支架升降和起底等动作，在成组状态条中没有行程参数项。比如成组状态条“拉架110 10”，每项参数具体含义以下：“拉架”表示成组动作名称，控制器操作面板上设置全部支架动作全部可进行成组操作，当选定某种成组功效后便在该位置显示对应成组动作名称，如“推溜”、“拉架”、“拉溜”、“降拉升”等。“1”表示成组成组首支架号，“10”表示成组末支架号，成组首、末支架号不能修改，每次成组方向位置和成组数量改变后，由软件自动判别生成。当需要成组方向位置和预设区间方位不一致但又未开启任何成组动作时，可按“左邻架”或“右邻架”键改变成组方向位置，成组方向位置改变可能会降低成组数量，所以每次改变成组方向位置时控制器重新确定成组范围，如没有交叉则成组数量不变，如有交叉则成组数量降低为尽可能最大成组数量，控制器默认成组方向位置为远离于煤机方向。 “2菜单项显示时间菜单项显示时间称为主控时间，任何一个菜单项全部是由菜单操作键调出来显示，而按一次或几次菜单操作键就使控制器进入某一菜单项，并维持一段时间，在进入主控时间后，可能有后续键操作，也可能没有。在最终一次菜单键操作后，如没有后续操作，则最多连续一个主控时间就要回到默认显示画面。3菜单项调动方法 ZDYZ-Z液压支架控制器含有5个菜单翻转和设置键，“确定”键进入菜单参数设置， “菜单左翻”键和“菜单右翻”键是菜单列移动键，按这两个键可使液晶显示窗口显示菜单项切换到左边一列或右边一列。“菜单上翻”键和“菜单下翻”键是菜单行移动键，按两个键可使液晶显示窗口显示菜单项向上一行或下一行滚动，这么就能够用连续按动行列移动键方法使我们要选择需要操作某一菜单项。4菜单结构ZDYZ-Z液压支架控制器菜单由很多菜单项组成，每一菜单项全部有各自特定功效。这些菜单项目被组织在一个纵为列横为行矩阵结构中，一个菜单项占有某一列某一行，同一功效类项目归在一列中。液晶显示窗口某一时刻只能显示一个主菜单七个菜单项，只有高亮菜单项才能够操作，称之为目前菜单项，菜单结构详见图6。 图6 ZDYZ-Z液压支架控制器菜单结构图4功效操作4.1本架推溜系统在默认画面下，按下 键，该键指示灯长亮，进行长达5钟本架推溜，推溜时间结束后，自动关闭推溜先导阀，在本架推溜过程中，假如再次按下该键，则停止本架推溜，同时该键按键指示灯熄灭。4.2邻架操作邻架降柱系统在默认画面下,按下或键，该键指示灯长亮，系统进得工作状态，然后按下键，所选邻架开始降柱，假如抬起该键，则停止降柱，在主控时间内再次按下该键时又开始降柱，该功效属点动操作。属于类似情况还有升柱、移架、护帮伸收、侧护伸收、起底、喷雾等。邻架降移升系统在默认画面下,按下或键，该键指示灯长亮，系统进得工作状态，然后按下键，该按键指示灯长亮，所选邻架按降移升设置参数开始降柱移架升柱过程， 完成后指示灯熄灭，支架停止动作。4.3成组操作成组推溜系统在默认画面下按下或时，系统进入成组操作状态，屏幕显示以下成组操作等候用户按功效键，此时按下键，屏幕显示以下推溜！15 成组操作完成后，返回缺省画面。成组收护帮、成组伸护帮、成组拉溜和此上面类似。成组降移升系统在默认画面下,按下或键，系统进入成组工作状态，屏幕显示以下成组操作然后按下键，屏幕显示以下降移升！15 在主控时间内按下键，全工作面开始联动声光报警，报警完成后，正式进入联动运行状态，系统将依据联动参数、采煤机位置和自已运行逻辑进行自动伸收护帮、喷雾、拉架和推溜等一系列动作。第二部分 液压系统用户技术资料一、液压系统1功效电液换向阀有14个独立控制功效，这些换向阀开启是靠电磁先导阀首先开启，然后压力液体驱动换向阀动作换向，这些先导阀由一个支架控制器控制。2设计主控阀包含关键部件有主换向阀、先导阀、单向阀、过滤器、管路接头端口和控制面板。3使用材料电液控制元件采取材料全部是耐腐蚀，如不锈钢、黄铜和青铜等，常见密封材料有丁氰橡胶、聚氨脂等等。4外形尺寸及重量l 长/宽/高 196.5mm/500mm/76mml 重量 75 kg5压力l 额定工作压力 320 barl 试验压力 350 bar6过滤器为了保护先导阀不被污染，要用新过滤器，不能用清洗过过滤器反复使用，新过滤器过滤精度为25m。7固定板主阀两侧面全部有各四个螺纹孔（M10）8换向阀5个二位三通换向阀（DN 20），12 个二位三通换向阀（DN10），它们是被先导阀控制，先导阀是由支架控制器控制。每个二位三通换向阀她们也能在紧急或是维修时，用手动按钮操作控制。警告！一旦电流低于45mA，电闸位置就不稳定，这么就会造成液压支架控制出故障或是失效。9主阀内部液压原理图 10管路连接液压管路连接口在主控阀后面，主控阀后视图：（1）大流量接口：规格：4DN20接头，插装式标识：3，3，5，8流量：最大400升/分钟应用：3升柱、5降柱、8推溜。规格