[发明专利]一种液压支架电液控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电液控制器及其控制方法，尤其是一种用于煤矿井下的液压支架电液控 制器及其控制方法。

技术背景

煤矿井下液压支架电液控制系统是国内外煤炭开采机械化领域中，实现综采工作面无人 值守工作的关键技术，是提高生产效率的重要途径。

现有煤矿井下工作面电液控制器是由主控制装置和接口装置两部分构成，每个电液控制 器是通过三路通信连接，即电液控制器分别与设在左边的电液控制器连接通信、与设在右边 的电液控制器连接通信、与端头控制器的连接通信。这三路通信是通过一个多总线UART串口 扩展芯片把主控制装置的一路UART扩展为三路UART，分别按照上述三路连接通信，但这个 多总线UART串口扩展芯片将原有波特率亦分成三份于每路，降低了通信数据传输的速度，影 响了操作支架的实时性。

RS-485标准规定接收器门限为±200mV，这样能够提供较高的噪声抑制能力，当总线电 压在±200mV之间时，接收器输出状态不确定，会错误的接收一些数据。另外，煤矿井下干 扰信号大，高压容易侵入RS-485总线，这样会损坏电液控制装置。

其次，现有电液控制器的键盘功能键不建全，没有电液控制器的参数设置功能。按键电 路简单，无按键判断功能，按键操作可靠性低，容易引起误操作，造成人员伤亡或其它事故 的发生。

最后，现有电液控制器的显示界面信息量小，其显示界面不仅显示当前被操作的液压支 架号、液压支架的动作状态，但未能实时显示当前被操作液压支架的立柱压力、推镏的位移 距离和采煤机的位置。这样液压支架电液控制器的操作不直观，无法让操作工人实时监控综 采工作面的液压支架。

上述现有液压支架电液控制器的构成使各电液控制器之间通信抗干扰能力差，降低了液 压支架操作的安全性和液压支架之间数据传输的可靠性，影响了对综采工作面液压支架的实 时监控，从而严重制约了矿井生产安全性、可靠性和生产效率的提高。

发明内容

对上述液压支架电液控制器的通信波特率低，抗干扰能力差，按键功能不健全，操作可 靠性低，显示界面信息量小的问题，并提供一种液压支架电液控制器及其控制方法。

实现本发明所称的一种液压支架电液控制器是由主控制装置通过SPI接口单元连接接口 装置构成；第一电液控制器中的接口装置UART1与第二电液控制器中的接口装置UART0连接， 第二电液控制器中的接口装置UART1与第三电液控制器中的接口装置UART0连接，依次相互 连接至电液控制器N，其中：

所述的接口装置是电源供给单元分别与微控制器单元、LCD显示单元、键盘接口单元和 两个RS-485通信单元的电源和地连接；键盘接口单元和LCD显示单元分别通过并行总线与微 控制器单元连接；SPI通信单元直接与微控制器单元对应管脚连接；两个RS-485通信单元通 过串行总线分别与微控制器单元的UART0和UART1相连接；

其中，所述的电源供给单元是通过插座引入12V电源，通过三端稳压器将12V电源转换 成3.3V和5V；3.3V输出电路和5V输出电路之间用单点接地连接；

所述的微控制器单元是晶振电路、复位电路以及用于调试的JTAG接口电路分别连接到 MCU的相应管脚；

所述的LCD显示单元是LCD显示器的八位数据线通过电平转换电路与MCU的低八位数据 线相连接，LCD显示器的控制总线与MCU的I/O口相连接；

所述的键盘接口单元是MCU通过电平转换电路与矩阵式键盘电路的扫描端相连接，矩阵 式键盘电路的驱动端经按键判断电路和电平转换电路与MCU相连接，其中，按键判断电路由 非门通过或门和与非门相连接；

所述的两个RS-485通信单元是RS-485总线驱动器通过逻辑隔离单元与MCU的串行接口 相连接，RS-485总线驱动器输出端通过失效保护电路与防高压侵入电路相连接，其中，一个 RS-485通信单元的失效保护电路由三个电阻构成，一个电阻接于RS-485总线驱动器的A、B 两端，A端接一个上拉电阻，B端接一个下拉电阻；防高压侵入电路是TVS二极管通过热敏电 阻与玻璃放电管相连接构成；另一个RS-485通信单元的失效保护电路由三个电阻构成，一个 电阻接于RS-485总线驱动器的A、B两端，A端接一个上拉电阻，B端接一个下拉电阻，防高 压侵入电路是TVS二极管通过热敏电阻与玻璃放电管相连接构成。