《单体液压支柱动-静-态检测系统设计与实现解读(共6页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单体液压支柱动-静-态检测系统设计与实现解读(共6页).doc（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上单体液压支柱动 (静 态检测系统设计与实现秦海忠 1, 吴志刚2(11晋城煤业集团 成庄矿 , 山西 晋城 ; 21天地科技股份有限公司 开采设计事业部 , 北京 摘 要 静态监测不能很好地满足多次重复使用 的单体液压 支柱的检 测要求 。 提出一 种新型 单体液压支柱动 (静 态检测系统 , 动态监测系统满足油缸全长度监测的要求 , 静态监 测针对动态监 测不确定部分进一步检测 , 更好地满 足煤矿单体液压支柱监测的要求 。关键词 单体液压支柱 ; 监测系统 ; 动态 ; 单片机 中图分类号 TD35513文献标识码 B文章编号 1006-6225(2010 05-
2、0076-02Design and Realization of Dyna m ic (static Detection Syste m for H ydraulic P rop收稿日期 2010-06-08作者简介 秦海忠 (1970-, 男 , 山西高平人 , 工程硕士 , 工程师 , 主要从事煤矿生产技术开发与管理。单体液压支柱性能的优劣直接关系到顶板的支护安全 , 而影响支柱质量的因素主要是密封性能。 为保证单体液压支柱工作面的支护质量 , 首要问题 是下井的支柱密封性能要达到规定的标准。目前 , 煤矿上单体液压支柱检修单位在检修好的单体支柱 保压试验时大部分都采用了专用仪器。从产品型
3、号 来分有 DK22A, DK22B , DK22C 型 单体液压支柱 密封质量检测仪和 KJDT21, K J DT22型高性能单体 液压支柱保压性能检测仪。从功能上看 , DK 系列 的检测仪都是以固定的 15只传感器 为一套仪器 , 且 15只传感器必须在同一时刻开始保压检测 , 即 等待所有被测支柱均被注完液后 , 通过计算机键盘 或专用键盘按键后 , 检测仪才开始检测 , 造成第 1棵支柱与最后一棵支柱有较长的时间差 , 检测过程 中不知道每棵支柱的当前压力。 K J DT21型监测仪 克服了上述的时间差缺陷 , 能自动识别初压 , 在计 算机控制下每棵支柱可进行单独计时检测 , 且
4、具有 就地动态压力显示和检测不合格声光报警功能 , 是 DK 系列检测仪的 换代产品。 KJDT22型智能控制 器内 部有 时 钟 , 能 够 显 示降 压 百 分比 和 检 测时 间1。上述各种单体液压支柱检测系统 , 只能进行静 态的高、低压密封质量检测 , 不能在单体液压支柱 全长断面动态检测 , 不能很好地满足煤矿单体液压 支柱检测的要求。单体 液压支柱动 (静 态检测 系统 , 能够全长断面进行密封质量检测 , 对动态检 测结果不确定的点 , 进行静态检测 , 较好地满足煤 矿检测的需求。该检测系统 , 直接检测单体液压支 柱油缸的压力 , 避免钢弦式传感器、应变式传感器 等测力传感
5、器对检测结果的影响。采用进口压力传感器芯体 , 检测效果大大增强 , 能够快速、准确、 定量地检测单体液压支柱密封质量。 1 系统原理该系统由动 (静 态 监测仪、油管、恒 压力 控制阀、电动泵、完好单体支柱等组成。具体监测 过程如图 1所示 :电动泵以恒压力、恒流量的方式 给完好的单体液压支柱加压 , 测量被检测单体液压 支柱压力 , 如果被检测单体 液压支柱压力 下降较 多 , 而完好的单体液压支柱压力未下降 , 说明被测 单体液压支柱此时密封质量不好 , 如果被测单体液 压支柱压力和完好单体液压支柱的压力同时下降 , 说明被测单体液压支柱的压力控制阀打开 , 属于完 好测试过程。根据两个
6、单体液压支柱的压力 -时间 曲线 , 可以判断特定位置的密封质量好坏。同时本 系统能够对具体位置 进行静态测量 (此时 仅需要 在动 (静 态监测仪按一下开关就行 。图 1 动态检测系统原理2 系统结构单体液压支柱动 (静 态检测系统由动 (静 态监测仪、数据传 输电 缆、 计算 机、 PCI 接口 的 CAN 通信卡等组成 , 主要特点是系统采用 CAN 通第 15卷 第 5期 (总第 96期 2010年 10月 煤 矿 开 采 Coa lm i n i ng T echno l ogy V o1115N o 15(Ser i es N o 196O ctobe r 2010信 , 动 (静
7、 态监测仪采用进口芯体 , 具有 CAN 通信协议的智能变送器 , 计算机 通过内部的 CAN 通信卡和检测仪进行 数据交换。系 统具有高可靠 性、高速度、多功能 , 扩展性强等优点。所有检测 仪均通过 1根 4芯电缆串接 , 与微机构成计算机监 测系统 , 仪器连线十分方便。CAN 总线即控 制局域网络 , 是 公认为最有前 途的现场总线技术之一。其优点有 :高性能、高可 靠性、实时性、灵活性及独 特的设计 ; CAN 总线 为多主从方式工作 , 网络上的节点不分主从 , 通信 方式灵活 , 有很好的扩展性 ; 当通信发生冲突时 , CAN 总线采用非破坏总 线仲裁技术 , 媒体访问机 制采
8、用带有优先级的具碰撞检测之载波感应多重存 取方式 (CS /CD, 优先级较低的节点会主动退出 通信 , 这样可以大大地提高通信的可靠性 , 即使是 在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情 况 ; 智能节点在错误严重的情况下具有自动关闭输 出功能 , 以 使总 线上 其他 的节点 操作 不受 影响 ; CAN 总线采用的信息格 式为短帧结构 , 网络上的 节点信息分成不同的 优先级 2。以 上的这些优点 很适合单体液压支柱检测系统的要求。总线智能传感器是现代传感器的一个重要发展 方向 , 其能够单独构成一个系统 , 进行智能控制 , 也可并入其他网络组成一个更大的系统 , 满足复杂 监测
9、控制的需要。总线智能传感器很好地满足了液 压单体支柱的检测系统运行可靠、安装灵活方便、 精度高、互换性强、方便组网等优点。211PC I 接口的 CAN 通信卡PCI 接口的 C AN 通 信卡 , 直接插入计算机的 PCI 插槽内 , 保证数据传输的可靠性和准确性。主 要技术指标为支持 CAN210A 和 C AN210B 协议 , 与 I SO11898兼容 ; 波 特率 可编程 , 最高 1M bps ; 即 插即用 , 资源自 动分配 ; C AN 通信接口隔离电压 为 1000V; C AN 总线接口为 DB9针式插座 , 符合 C I A 标准 ; 外形尺寸 130mm 85mm;
10、 工作温 度 0 70e ; 电源功耗 DC5V200mA 。212动 (静 态监测仪动 (静 态监 测仪 , 采用 进口压力 芯体 , 具 有耐冲击、耐腐蚀、精度高、可靠性强等优点。既 能进行 动态检测 , 又 能进行静态检 测。动态监测 时 , 进行高速 A /D转换和数据传输 ; 静态检测监 测时 , 3位数码管显示 , 自动报警功能。技术指标 :内置 CAN 协议 , 支持 C AN210A 和 CAN 210B 协议 ; 高 性能 16位单 片机 ; E -v 自校 正 A /D转 换 芯 片 ; CAN 通 信 接 口 隔 离 电 压 为 1000V; 测量精度 ? 0105M P
11、a ; 分辨率 0105M Pa 。 213系统软件系统软件主要对 各个传感器的 数据采集、存 储、分析。具有自诊断功能 , 能够判断何处的传感 器通讯不成功。主要功能模块包括 :用户权限管理 子系统 ; 动态检测子系统 ; 静态检测子系统 ; 历史 数据管理子系统 ; 工作参数设定子系统。(1 用户权限管理子系统 用户权限管理子 系统用于设定不同用户的操作权限和登录密码。 (2 动态检测子系统 动态 检测子系统用于 接收动 (静 态监测仪的实时 数据 , 显示 全部监 测仪实时数据和曲线 , 并将实时数据存入数据库。 同时根据动态检测原理进行压力比较、判断 , 对不 合格的单体液压支柱报警显
12、示。(3 静态检 测子 系统 根据动 态监 测结 果 , 对不确定的断面 , 根据 5矿用单体 液压支柱 6密 封质量监测的要求 , 进行密封质量检测 , 进一步确 定单体液压支柱的可靠性。(4 历史数据管理子系统 历史数据管理子 系统根据用户设定的条件 , 如时间点和设备点等 , 显示某个单体液压支柱检测数据以曲线或列表的方 式显示并打印 , 并可生成各种形式的报表。(5 工作参数设定子系统 工作参数设定子 系统 , 只允系统管理员进行操作。主要功能 :根据 实际设定动态或静态监测系统。根据实际需要 , 设 定系统巡检周期。3结束语单体液压支柱动 (静 态检测系统 , 能够对 单体液压支柱全
13、长度进行动态监测 , 静态检测既可 以进一步校验动态检测的合理性 , 又可以单独作为 单体液压支柱密封质量检测系统使用 , 通过计算机 输入检测仪的常数和一些参数 , 初始化检测仪 , 总 线智能检测 仪能够检测压力、计算、判断、显示 等 , 即使断电再上电后 , 也不需要再初始化 , 直接 进入正常检测 , 可独立工作。如在设定的时间内降 压百分比超过设定值 , 则发出声光报警信号。单体 液压支柱动 (静 态检测系统能 够较好地满足煤 矿单体液压支柱检测的要求。参考文献 1李玉华 , 郑淑丽 , 等 1付村煤 矿单体支 柱密封 保压检 测仪的 设计及应用 J1山东科 技大学 学报 (自 然科学 版 , 2003 (2:69-7112刘浚峰 , 魏学业 1一种基于 CAN 总线的铁路信号灯自动安全监 测系统研究 J1北方交通大学学报 , 2003(6:44-471 责任编辑 :王兴库 秦海忠等 :单体液压支柱动 (静 态检测系统设计与实现 2010年第 5期专心-专注-专业