[發(fā)明專利]采場礦壓機(jī)械模擬實(shí)驗(yàn)臺伺服控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210267019.3
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102819248A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范煒琳;蔣宇靜;王春光;郭惟嘉;文志杰
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種采場礦壓機(jī)械模擬實(shí)驗(yàn)臺伺服控制系統(tǒng)，它是一種集散控制系統(tǒng)，該集散控制系統(tǒng)由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的操作站和由控制模板、交換機(jī)、I/O模板組成的控制站共同構(gòu)成，操作站與控制站通過控制站的交換機(jī)組成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，控制站將采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制運(yùn)算、并通過交換機(jī)向操作站上傳實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；其特征在于：

控制站的I/O模板連接在模擬實(shí)驗(yàn)臺每個(gè)壓力變送器和電磁閥上，構(gòu)成模擬實(shí)驗(yàn)臺的模擬煤層氣囊的閉環(huán)控制回路；

控制站的I/O模板連接在模擬實(shí)驗(yàn)臺每個(gè)位移傳感器和減速電機(jī)上，構(gòu)成模擬實(shí)驗(yàn)臺的模擬采高升降裝置的閉環(huán)控制回路；

控制站的I/O模板連接在模擬實(shí)驗(yàn)臺模擬老頂裂斷位置的每個(gè)電磁鐵上，構(gòu)成模擬實(shí)驗(yàn)臺的模擬老頂模型塊的順序開環(huán)控制回路。

2.一種如權(quán)利要求1所述控制系統(tǒng)進(jìn)行煤層的開采以及開采過程中煤層彈性模量變化的模擬實(shí)驗(yàn)控制方法，其特征在于：

第一步：操作站為每個(gè)模擬煤層的氣囊設(shè)置初始充氣壓力值和N組放氣壓力值；N值根據(jù)模擬煤層不同彈性模量變化的次數(shù)確定；

第二步：操作站發(fā)出充氣指令，使充氣泵逐一向每個(gè)模擬煤層的氣囊充氣，當(dāng)達(dá)到初始充氣壓力值時(shí)，控制站通過氣動電磁閥自動關(guān)斷充氣回路，使模擬煤層處于未開采狀態(tài)；

第三步：實(shí)驗(yàn)開始，操作站發(fā)出指令，使控制站通過氣動電磁閥依次對模擬煤層的氣囊放氣，并實(shí)時(shí)采集當(dāng)前每個(gè)氣囊壓力與相應(yīng)的設(shè)置放氣壓力進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到設(shè)置放氣壓力時(shí)停止放氣；此時(shí)模擬煤層的開采過程；

第三步：操作站繼續(xù)發(fā)出指令，使控制站通過氣動電磁閥依次對模擬煤層的氣囊繼續(xù)放氣，當(dāng)氣囊的壓力值為零時(shí)，為該模擬煤層的開采完畢狀態(tài)。

3.一種如權(quán)利要求1所述控制系統(tǒng)進(jìn)行煤層開采過程中采高以及老頂觸矸點(diǎn)的模擬實(shí)驗(yàn)控制方法，其特征在于：

第一步：操作站為每套模擬采高的升降裝置設(shè)置開采高度和觸矸點(diǎn)高度；

第二步：操作站根據(jù)不同推進(jìn)步距發(fā)出調(diào)整采高指令或調(diào)整觸矸點(diǎn)高度指令，使控制站依次啟動各模擬采高升降裝置的閉環(huán)控制回路，模擬采高升降裝置動作，位移傳感器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前高度，并與相應(yīng)的設(shè)置高度比較，當(dāng)達(dá)到設(shè)置高度時(shí)停止調(diào)整，等待下次調(diào)整指令；

4.一種如權(quán)利要求1所述控制系統(tǒng)進(jìn)行煤層開采過程中老頂巖梁各裂斷位置的模擬實(shí)驗(yàn)控制方法，其特征在于：

第一步：操作站發(fā)出指令，使控制系統(tǒng)為老頂巖梁每個(gè)斷裂點(diǎn)的電磁鐵上電，等待實(shí)驗(yàn)；

第二步：操作站根據(jù)不同推進(jìn)步距發(fā)出電磁鐵裂斷指令指令，由控制站依次使老頂巖梁各斷裂點(diǎn)的電磁鐵順序斷電，模擬出老頂巖梁各裂斷位置。