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摘要：支架作为工业生产中不可或缺的关键设备，其运行质量对工业生产综合效益有重要影响，而现有的支架控制方式存在精准度低、联动性差、动作滞后等不足。所以，在探究电液控液压支架发展原理和实际应用的基础上，进一步探讨了电液控液压支架的未来发展趋势，旨在为我国电液控液压支架应用能力的不断强化带来更多的思考和启迪。
关键词：液压支架；电液控制；系统设计
液压支架作为工业生产作业中不可或缺的关键设备，其配套的电液控制系统融合液压控制、远程通讯、智能监测、智能分析等众多技术，是确保生产安全的关键。但受井下生产作业环境复杂多变的影响，目前工业生产中所用的液压支架电液控制系统时常发生各类故障，一旦出现故障，常规的诊断只能依靠技术人员，这在一定程度上制约了液压支架电液控制系统功效的发挥。有鉴于此，探索建立高效的液压支架电液控制系统故障诊断体系，对于提升生产作业的有效性意义重大。本次研究基于大数据分析技术，构建针对液压支架电液控制系统的故障分析服务平台，以实现对电液控制系统的远程在线诊断，从而提升其维护的便捷性和可操作性。
一、电液控液压支架概述
液压支架电液控制系统主要由计算机、数据交换处理器和井下交换机等重要设备组成，其中最核心的部分即为液压支架控制器。该机械设备能有效检测 作业过程中传感器的具体运行情况，且能够借助液压控制阀和电磁先导阀等设备及时、高效和科学执行液压支架控制器的相关功能。通常情况下，在 企业的综合作业期间，支架控制器主要借助 作业企业的通信网络以控制该地区内各 作业点的具体工作，进而根据 作业实际操作生产系统的运行情况进行针对性地调整，利用检测装置实时监测和管理 作业机械设备的运行状态，在保证 作业过程安全高效的同时具备操作简单及稳定可靠等重要优势。在此过程中，网络交换机属于液压支架电液控制系统各项功能实现的重要装置和关键设备，不仅能最大程度上合理利用和处理 作业企业实际作业过程中的各类数据和信息，更能够将处理后的数据信息传输到主控计算机中，进而对整个液压支架电液控制系统进行一定的监控管理，保证企业 作业工作的顺利进行。
二、系统硬件改造分析
1.支架顺序联动软件设计分析
作业时，作业面单个液压支架的顺序联动需借助控制系统的智能控制方能完成。结合实际生产需求，单个液压支架需在10s内实现连续动作。可以说，单个液压支架顺序联动的质量关键在于能不能在规定时间内实现规定动作。在所设计的控制方案中，操作人员只需通过操控界面选定所需操控的支架，支架便可进入自动控制模式。随着系统联合动作按钮的闭合，系统开始运行，控制器操控动作机构执行相应动作，并向各需动作支架提供一个预动作信号且延时2s后关闭提醒。这时，支架配设的各类感应装置开始采集支架作业信号，同时支架活塞杆开始下降。当其下降至指定位置后，架柱电磁阀关闭，并同步开启支架移动电磁阀，支架开始进行移架并在移至指定位置后关闭移架电磁阀，随后再次开启升降电磁阀，控制支架恢复至指定支护数值，从而完成完整的支架循环。
2.现场数据总线改造升级
在工业生产作业中，以往的基于现场总线（CAN）技术的液压支架实时采集箱电液控制系统在使用过程中存在数据量庞大、传输迟缓等不足，不能很好地适应矿井实际生产需求。因此，利用基于现代网络技术的工业以太网充当现场通讯总线技术对原有系统进行升级优化。以太网通讯系统可分为3个构成层，分别是网络层、传输层和应用层。其中，前两层运用TCP/IP技术构建，后者基于CIP协议构建。
作业时，应用层能够根据所传输数据的不同，提出针对性的服务。其所传输的信息可分为显式和隐式两大类，传输时显式信息传输较为便捷，可随时传输；隐式信息传输过程对时间要求较高，需按照固定节点进行。基于此，作业时应用层通过TCP（传输控制协议）进行显式信息传输，通过UDP（用户数据报协议）进行隐式信息传输。与此同时，为了保障数据能够有效地自动传递，在硬件电路系统中增设交互机组件，以降低控制器（MCU）数据转发的处理负担，提高数据通讯效率。其中，控制器的主要功能便是负责整个系统的逻辑运算；交互机负责实现各个支架控制器间的有效互联，以确保数据能够自动传递，而以太网便是数据传递的通道。
3. 电液控液压支架在 企业中的应用
主要体现在电液控主机功能实现和支架控制器功能实现两大方面。就电液控主机功能而言，作业过程中的电液控液压支架系统硬件部分和软件部分都属于 作业过程中液压支架主机的重要组成部分，其中通讯模块、存储模块、数据输入输出模块及控制模块等都属于电液压支架控制系统的硬件。具备着兼容性、安全性、可扩展性和平稳性等重要优势特征。电液压支架控制系统的软件部分主要是为了确保电液压控制系统主机设计功能的全面实现。在 企业井下作业条件较为恶劣和不满意的环境下，利用嵌入式的操作系统最大程度上保证 作业过程中各功能模块的有效完成，保证 作业企业生产效率的稳步提升。此外，电液控液压支架系统还能借助技术工作人员的在线诊断工作，减少电液压支架控制系统发生故障问题后的确诊时间，以较快速度解决液压支架系统的故障问题，保证 作业企业工作的及时完成。同时，电液控液压支架系统在自动移架、升降架等部位还能进一步借助led双色灯的方式观测和监控各项机械设备在实际运行过程中的安全与否，及时发现液压控制系统在运行过程中的故障发生情况，并将其传输至状态栏，以便控制系统在线操作人员进行及时处理，提升整个系统的运转效率。结语液压支架作为工业生产安全防护中不可或缺的关键设备，其作业质量对工业生产综合效益有直接影响。所以，为 作业企业的经济效益和社会效益奠定了坚实的基础，为实现无人化远程操作和智能化 作业做出了应有的贡献，并在一定程度上推动了我国 作业企业的自动化控制水平与 企业的稳定发展。
4. 支架控制器功能实现
电液控支架控制器能根据 作业综合工作面的具体运行情况实现电液控制系统支架成组和本架就地控制功能，保证整个 作业机械设备安全稳定运行的同时提升企业作业效率。在此过程中，技术工作人员在合理科学化分 作业企业工作面支架大小的基础上，利用支架成组技术有效控制电液控支架的邻架单独动作和组合动作，使电液控液压支架系统在实际运行期间内所涉及到的伸缩保护及推溜等单个动作实现有效科学的组合，实现 综合作业工作面连续作业的功能。同时，控制系统技术人员还可进一步借助电液控制器底部的自身调试功能，实现电液控制系统的控制功能和监管作用，借助操作相关控制按钮的方式实现单个动作和组合动作的调试及执行，在充分控制按钮和邻架的基础上真正实现电液控液压支架系统各项操作功能，保证 作业工作的正常运行。
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