一种液压支架电液控制系统的仿真测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压支架的仿真测试系统，尤其涉及一种用于对液压支架的电液控制系统进行仿真的测试系统。
【背景技术】
[0002]液压支架电液控制系统可以降低井下工人的劳动强度，提高煤矿生产效率，为煤矿的无人化开采提供重要支撑。目前，液压支架架型较多，不同项目的液压支架控制系统需要检测设备状态和工况环境的信息多元化、多样化，由于综采工作面采煤工艺不尽相同，控制系统需要控制液压支架动作也不一致，造成液压支架电液控制系统软件的多样化和测试的复杂化。此外，对液压支架控制系统软件的研究和测试尚处于物理模型研究阶段，软件只能在实验室内进行功能性验证或者到支架厂连接实物液压支架进行具体验证。由于工作面顶底板条件和矿压变化，当应用软件出现故障或者无法适应现场工况时，很难在实验室将现场故障进行复原，缺乏一套液压支架电液控制系统的仿真装置，能够模拟和验证在不同工况条件下控制系统软件的适应性。
[0003]在现有技术中，CN201310341054公开了一种液压支架电液控制系统的仿真系统，其仿真系统包括:液压支架电液控系统仿真器、虚拟液压支架模型、液压支架系统上位机和液压支架控制系统终端控制机。该仿真方法是:用液压支架电液控仿真器模拟真实液压支架的控制器，虚拟液压支架电磁阀组模拟真实液压支架的电磁阀组，虚拟液压支架传感器模拟真实液压支架传感器；通过在液压支架控制系统上位机和液压支架控制系统终端控制机上对液压支架电液控系统仿真器进行监测和与控制，来模拟通过本地与远程操作对真实液压支架的控制方式；但其但缺少将综采工作面现场运行环境下的电液控制系统数据进行提取并分析后在仿真装置上进行模拟和复现工作面现场工况的功能，且液压支架模型为虚拟液压支架模型，缺少更直观的液压支架形象化展示。
[0004]CN201220348324公开了一种计算机教学用液压支柱的远程模拟控制系统，包括设置在液压支柱上的压力传感器、位移传感器和定位传感器，远程模拟控制系统层包括若干个接口管理器，其接口管理器有电磁阀组、数据采集器及操作面板组成，每个接口管理器对应物理层中的一个液压支架；系统控制层包括两个主控制器、若干个I/O控制器及其用于传输液压支架超长指令控制字的连接总线，两个主控制器和若干个I/O控制器之间通过连接总线连接；但其缺少液压支架模型管理和动作干扰等功能，仅对连接的传感器进行采集，电磁阀进行控制，实现I/O控制器及主控制器之间的通信，且液压支架模型为实物液压支架模型，采用液压系统驱动，费用高，不方便移动。
[0005]因此，现有技术中的液压支架模拟测试装置都存在一定的不完善之处，本领域急需一种模拟效果准确可靠、成本低、测试便捷的液压支架控制系统模拟测试装置。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提出一种液压支架电液控制系统的仿真测试系统，包括小型化液压支架模型、液压支架展示板、仿真设备、PC机服务器；所述小型化液压支架上设置有多种传感器，用于展示液压支架动作和支架各个部件的姿态；所述液压支架展示板，用于图形化直观方式展示液压支架动作和主要传感器数值大小；所述仿真设备电气连接所述传感器，接收所述传感器的数据并对其进行初步处理；所述PC机服务器电气连接所述仿真设备，所述PC机服务器功能之一用于接收所述仿真设备初步处理后的数据并对其进行后期处理，功能之二用于将现场系统运行数据下载到测试系统，进行现场运行数据的复现和系统运行环境模拟。
[0007]优选所述传感器包括倾角传感器、接近传感器、压力传感器、行程传感器、高度传感器中的一种或几种。
[0008]优选所述小型化液压支架还包括带有电机的控制系统。
[0009]优选所述仿真设备包括处理器模块、传感器输出模块、电磁阀识别模块、串口通信模块、CAN通信模块、控制器功能接口配置模块、故障仿真模块。
[0010]优选所述液压支架展示板包括液压支架平面图、传感器指示灯带及电磁阀口指示灯。
[0011]本发明将现场系统运行数据收集并下载到测试系统中，并通过控制系统与模拟的测试系统进行相互融合，实现现场环境工况的实验室仿真测试；通过工作面液压支架动作的形象化动作与传感器设备的数值化展示，有助于研究人员对液压支架电液控制系统软件的研究和测试，增强控制系统软件对现场环境的适应能力；有助于对液压支架电液控制系统软件的数据对比分析、故障模拟及诊断。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明所述液压支架电液控制系统的仿真测试系统的总体结构示意图；
[0013]附图2为本发明所述液压支架电液控制系统的仿真测试系统中液压支架展示板的示意图。
[0014]附图标记如下:
[0015]1-推移行程指示灯带，2-立柱压力指示灯带，3-接近传感器指示灯带，4-电磁阀指示灯。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0017]参见附图1，一种适用于液压支架电液控制系统的仿真测试系统，该装置包括:小型化液压支架模型、液压支架展示板、包含传感元件和控制元件的仿真设备、PC机服务器。小型化液压支架用于展示液压支架动作和支架各个部件的姿态；液压支架展示板，用于图形化直观方式展示液压支架动作和主要传感器数值大小；仿真设备用于自动配置液压支架控制器的多功能接口定义、模拟接入液压支架控制器的多种类型传感器、自动检测液压支架控制器电磁阀口输出等；PC机服务器用于对现场收集的综采工作面液压支架数据的分析、仿真测试系统的功能配置、仿真测试系统信号收集及分析。该系统在传统的测试系统的基础上，实现现场运行状况的仿真测试和形象化展示，为研究液压支架电液控制系统的运行环境适应性、数据对比分析、故障诊断、模拟研究和测试提供平台。
[0018]小型化液压支架模型是带有传感器的液压支架模型，相对于真实的液压支架，其结构类似但尺寸缩小，适于移动和观察，其包括测试平台、液压支架模型、倾角传感器、接近传感器、压力传感器、行程传感器、高度传感器等。液压支架模型材质采用ABS+金属活动件，控制系统采用电机和继电器为核心控制单元，电机可以采用12V/24V电机实现控制，支架模型可以实现升降柱、推移、移架、伸收护帮板等动作。
[0019]仿真设备由多个基于微处理器的控制电路板组成，包括处理器模块、模拟液压支架传感元件的多传感器模块、电磁阀组的动作判别元件模块、串口通信模块、CAN通信模块、控制器多功能接口的自动化配置模块、故障模型仿真模块等组成。仿真设备根据PC机服务器的配置指令和