基于液压阀PLC控制器的掘进机电控系统优化设计.pdf

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1、·14·煤矿机电2013年第2期基于液压阀PLC控制器的掘进机电控系统优化设计张涛(天地科技股份有限公司上海分公司，上海201401)摘要：为进一步提高煤矿掘进机的电控系统性能，采用PLVC可编程控制器，不仅可以实现PLC与放大器的功能，减少了控制设备的复杂程度，使系统便于维护，故障率降低，而且系统出现故障时，PLVC可以及时发出报警信息，实现过载、缺相保护、故障自诊断等，保证掘进机的可靠运行。该系统经实际运行，取得了良好的效果。关键词：掘进机；液压阀PLC控制器；电控系统中图分类号：TD63+2．2

2、；TP273文献标识码：B文章编号：1001—0874(2013)02—0014—03OptimizationDesignofElectricalControlSystemforROadheaderBasedonValvePLCZhangTao(ShanghaiBranchCompanyofTiandiScience&TechnologyCo．，Ltd．，Shanghai201401，China)Abstract：Inordertoimprovetheperformanceofelectricalco

3、ntrolsystemforroadheader，thePLVCprogrammablelogiccontrollerisadopted．ItnotonlycanrealizePLCwithamplifier’sfunction，reducecomplexityofcontrolequipment，tomakethesystemeasymaintenance，lowerrorrate，butalsocantimelyalarmwhensystemfailurehappens，whichrealizeo

4、verloadprotection，missingphaseprotection，faultself-diagnosis．Sotheroadheadercanoperatereliable．Thissystemgainsgoodeffectbypracticaloperation．Keywords：roadheader；valvePLCcontroller；electricalcontrolsystem0引言目前我国的掘进机普遍采用PLC电控系统，在驱动比例电磁阀组的情况下，掘进机本身不仅需安装大量比

5、例电磁阀，扩展多个模拟量输出接口，而且PLC模拟量输出模块需要增加放大器，使系统较复杂，故障点也较多。随着自动化技术的发展，目前PLC已可将电气控制技术和液压驱动技术充分地融合在一起(以下简称PLVC)，可直接驱动电磁阀(比例电磁阀)。本文主要研究PLVC应用于掘进机的电控系统，以提高整机的性能。1PLVC可编程序控制器PLVC可编程控制器适用于复杂的液压系统，在预设范围内能控制各种压力、速度和加速度等运动工作的循环中，通过有线联接或无线遥控联接，可以将模拟数字和总线控制组件(如压力传感器，操纵手柄等

6、)用于控制液压系统或闭环液压控制回路中。其广泛适应性的表现如下：1)可扩展和添加组件的模块化设计(基本模块和扩展模块，诊断显示，过电压保护器)。2)程序设计适应性强。3)多种联接方式(RS一232，CAN．BUS)。4)所有输入和输出任意参数设定。5)通过调制解调器和移动电话实现远程诊断。6)软件功能包。7)远程控制模块。2主控系统2．1电控系统的主要组成PLVC是掘进机电气系统的控制中心，选用PLVC4作为主控制器，其基本模块供电电源为DC24V，具备4路的模拟量输入，3路数字量输入，4路输出用于比

7、例电磁铁或开关阀(IPWM)，最大驱2013年第2期煤矿机电·15·动电流为2200mA，可直接驱动比例电磁铁，不需要额外的放大器，主控系统框图如图l所示。『油温油位鼢q照明幻(爿预警输出(爿电机接触器驱动ll瓦斯传感器协PLVC4d比例电磁铁驱动I主控器d电机电流、温度l篙剽1珏／．．／d主回路电压l摇控接收盒模块⋯匕纠、7q显示屏图1掘进机主控系统框图2．1．1PLVC4主控制器主控制器是掘进机的控制中心，共选用两台，一台是主站，为IPWM驱动型，主要用来驱动需要速度精确调节的电磁阀，比如切割臂的

8、升降、回转以及行走等；另一台作为从站，用来驱动星轮的正反转、运输的正反转、转载的正反转、铲板升降等功能。2．1．2安全栅安全栅安装在安全场所，是本安电气设备与非本安电气设备之间相连的电气设备，它能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内，从而确保现场设备、人员和生产的安全。2．1．3操作站模块采用本质安全型操作站可以缩小操作站空问，操作站与电控箱的连接方式改为通信方式，既可降低掘进机高度，减小操作站与电控箱之间的连接线和控制设备的外部接线，又使系统便于维