[发明专利]一种液压支架端头电液控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下液压支架的控制器，尤其是一种用于采煤工作面液压支架集中控制的端头电液控制器。

技术背景

二十世纪八十年代末，世界上第一台双刨头自动刨煤机在美国投入使用，然后又有多台在德国使用，实现了煤矿开采的自动化，大大提高了安全性。

二十世纪九十年代初，法国DBT公司推出的PM4液压支架电液控制系统能够自动移架和推移刮板输送机，该系统与刨煤机配套使用，适合于中厚煤层和薄煤层的长壁开采，但生产效率较采煤机差。

两千年，德国DBT公司和国内科研单位及煤机厂合作，开发了综合自动化薄煤层开采设备，用于煤矿的薄煤层开采，实现了薄煤层综合开采的自动化控制。

为了实现对采煤工作面液压支架的远程操作，在液压支架主控机上设置控制器，通过采煤机摄像系统的图像信息和液压支架主控器支架状态信息，实现对液压支架的远程控制，有效地解决支架拉架不到位，推溜不及时，顶梁倾角过大，初撑力不足等问题。但这种主要以进口为主的控制器，不仅价格高适应性差，而且技术封闭造成了通讯协议不公开，配件供应不及时，端头电液控制器键盘功能不齐全，不能有效及时的对液压支架进行功能操作，无法与中央控制计算机和液压支架间架控制器相连接实现网络化的自动控制，导致井下综采工作面无法自动控制，适应复杂多变的矿井环境，制约了煤碳工业的发展，以及采煤生产网络自动控制的实现。

发明内容

基于解决液压支架间架控制器、端头电液控制器与中央控制计算机相互通讯，实现网络自动控制的问题，液压支架的单功能操作键设置不完全造成的功能控制不及时的问题，本发明提供一种采煤工作面液压支架端头电液控制器。

为了实现上述目的，本发明的一种液压支架端头电液控制器，包括MCU单元、液晶显示单元、键盘扫描单元、驱动电路单元、RS-485接口单元、电源供给单元以及键盘输入单元，其构成在于液晶显示单元与MCU的并行数据总线P3口和控制总线引脚相连接；键盘扫描单元直接连接到MCU的扫描信号输出总线P5口、输入信号接收引脚和中断信号接收引脚；驱动电路单元与MCU的蜂鸣器控制引脚、报警指示灯控制引脚和电源指示灯控制端子3.3V电源相连接；RS-485接口单元与MCU的异步串行通讯引脚和读/写控制引脚相连接；电源供给单元分别与MCU单元、液晶显示单元、键盘扫描单元、驱动电路单元和RS-485接口单元的对应电源端子相连接；键盘输入单元的JP1口和键盘扫描单元的JP1口相连接；

所述的MCU单元是由RAM存储器通过15位复用信号线与MCU相连接，低8位地址线由地址锁存器U25转接，高七位地址线直接与MCU相连，控制总线分别与MCU的片选线、读/写线相连接，复位电路和晶振分别与MCU相连接；JTAG直接与MCU的JTAG管脚相连接；

所述的液晶显示单元是MS12864R液晶显示器分别通过控制信号电平转换单元和数据信号电平转换单元连接到MCU；MS12864R液晶显示器LCD1的管脚和滑动变阻器R140相连接；

所述的驱动电路单元是由外接的蜂鸣器和报警指示灯通过驱动电路单元与MCU相连接；电源指示灯通过驱动电路单元与3.3V电源相连接；

所述的键盘扫描单元是由信号扫描单元、信号输入单元和逻辑中断单元与MCU相连，信号扫描单元、信号输入单元U11和逻辑中断单元分别与JP1口相连接；

所述的RS-485接口单元是由电源地线通过抗干扰电路与MCU单元电源地线相连接，RS-485总线驱动单元通过逻辑隔离器件与MCU异步串行通讯接口相连接，逻辑隔离器件U33、U34的输出端子通过一组施密特触发电路与MCU相连接，RS-485总线驱动单元的数据收发控制引脚与MCU相连接，防高压侵入电路与外接通讯设备相连接；

所述的电源供给单元是12V电源通过插座引入，经12V到5V电平转换单元将12V电源转变成5V电源，经12V到3.3V电平转换单元将12V电源转变成3.3V电源，5V电源和3.3V电源分别与相应单元的电源端子和地端子相连接；

所述的键盘输入单元是5×8行列式键盘，13路信号线分别与JP1相连接，键盘设置为40个按键。