PLC在履帶行走式液壓支架電液控制中的應(yīng)用

摘 要：在當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，履帶行走式液壓支架是一種重要的設(shè)備。在實際應(yīng)用中，為了確保其能夠高效的運行，并且更好的發(fā)揮作用，其電液控制十分重要。其中，PLC是一種應(yīng)用較為廣泛的系統(tǒng)，能夠?qū)β膸凶呤揭簤褐Ъ茈娨嚎刂瓢l(fā)揮出良好的作用。文章首先介紹了履帶行走式液壓支架的液壓系統(tǒng)，然后分析了PLC控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及軟件設(shè)計。

關(guān)鍵詞：PLC；履帶行走式液壓支架；電液控制

前言

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，履帶行走式液壓支架能夠結(jié)合采煤機、鏟車、破碎機、運煤車等共同應(yīng)用，形成斷臂機械化采煤系統(tǒng)，并且發(fā)揮出重要的支護作用。一般來說，履帶行走式液壓支架結(jié)合連續(xù)采煤機共同運行，能夠?qū)Σ擅簷C的頂板起到良好的支護作用，確保采煤機和操作人員的安全。在履帶行走式液壓支架當(dāng)中，主要包括控制系統(tǒng)、支護系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等部分。

1 履帶行走式液壓支架的液壓系統(tǒng)

1.1 行走液壓系統(tǒng)

在履帶行走式液壓支架的行走液壓系統(tǒng)中，系統(tǒng)在連通比例電磁換向閥左側(cè)之后，高壓油進入馬達中，然后返回油箱，以此帶動馬達順時針旋轉(zhuǎn)，進而帶動履帶向前運動。如果撤銷外力，閥芯返回原位。系統(tǒng)在連接比例電磁閥右側(cè)的時候，高壓油從反方向流入馬達，然后再流回油箱，帶動馬達逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動履帶向后運動[1]。當(dāng)左右兩側(cè)履帶運行方向相同時，行走支架向前或向后運動。如果二者運行方向相反，則行走支架向左或向右轉(zhuǎn)彎。在履帶行走式液壓支架行走液壓系統(tǒng)中，有兩個的溢流閥，負責(zé)發(fā)揮緩沖的作用。

1.2 支護液壓系統(tǒng)

在履帶行走式液壓支架的支護液壓系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)連通比例換向閥左側(cè)，高壓油經(jīng)過單向閥流入立柱下腔，立柱上腔的油流回油箱。此時活塞桿會伸出來，液壓支架的頂梁接觸煤層頂板，從而產(chǎn)生支撐力。當(dāng)支撐力達到設(shè)定的標準，活塞桿就會停止伸出，這一設(shè)定標準主要是由溢流閥所確定的。如果系統(tǒng)連通比例換向閥右側(cè)，高壓油流入油缸上腔。當(dāng)油缸上腔中的油壓達到開啟壓力之后，其中的油會通過單向閥流回油箱。此時活塞桿會回收，液壓支架與煤層頂板之間脫離。如果系統(tǒng)連通比例換向閥的中間位置，單向閥將會關(guān)閉，此時由于回油道不通，將會定位立柱。

2 PLC控制系統(tǒng)的硬件

對于履帶行走式液壓支架液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，PLC電氣控制系統(tǒng)能夠進行有效的控制，例如液壓站的開啟和停止、液壓支架的行走功能、鏟煤功能、加油功能、卷纜功能、支護功能等動作。在PLC控制系統(tǒng)中，主要包括了工控機、觸摸屏、中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)、PLC控制器等硬件部分。在各個硬件部分的選擇當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)盡量選擇質(zhì)量可靠、信譽良好的產(chǎn)品，從而最大限度的確保PLC控制系統(tǒng)作用的正常發(fā)揮，保證履帶行走式液壓支架的良好運行[2]。

在履帶行走式液壓支架當(dāng)中，具有能夠滿足不同驅(qū)動速度要求，進行無極調(diào)速操作的液壓缸。履帶行走式液壓支架PLC控制系統(tǒng)具有0V到10V的模擬量輸出電壓范圍。伺服放大板被電液比例閥、輸出模塊電壓輸出等聯(lián)合使用，其能夠?qū)δM電壓進行放大，從而得到恒流源。通過這種方式，就能夠有效的驅(qū)動閥兩端的控制線圈。履帶行走式液壓支架PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生的模擬輸出電壓為0V到10V，在經(jīng)過伺服放大板之后，會產(chǎn)生0A到2A之間的輸出電流，從而及時改變電液比例閥閥芯的開度，控制液壓缸入口的油液流量，從而實現(xiàn)無級調(diào)速。此外，PLC控制系統(tǒng)能夠輸出數(shù)字量信號，從而更為有效的控制電磁閥，實現(xiàn)氣缸的驅(qū)動。

3 PLC控制系統(tǒng)的軟件

3.1 程序

在履帶行走式液壓支架當(dāng)中，PLC控制系統(tǒng)軟件是利用組態(tài)王設(shè)計上位機的軟件平臺，并將編制的組態(tài)應(yīng)用軟件替代硬件功能，來控制履帶行走式液壓支架的液壓系統(tǒng)。對于PLC控制運行狀態(tài)，會通過計算機界面進行展示。在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)軟件方針界面的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際要求，對組態(tài)軟件界面、子圖連接等進行應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)需求，應(yīng)當(dāng)進行二次開發(fā)，在PLC控制系統(tǒng)的仿真界面中應(yīng)用音頻技術(shù)和動畫技術(shù)，從而使履帶行走式液壓支架的控制操作更為簡單。此外，利用仿真軟件將PLC控制系統(tǒng)的仿真畫面設(shè)計、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計等聯(lián)系在一起，從而更為有效的進行仿真分析[3]。

3.2 觸摸屏

在履帶行走式液壓支架的PLC控制系統(tǒng)中，采用了觸摸屏的操作界面。當(dāng)PLC與觸摸屏建立通信連接之后，會在觸摸屏上顯示起始界面、模式選擇等內(nèi)容。在軟件當(dāng)中，主要有復(fù)位模式、自動循環(huán)模式等選擇模式。其中，復(fù)位模式能夠復(fù)位系統(tǒng)中的部件，例如氣缸、液壓缸、數(shù)字量輸出、模擬量輸出的復(fù)位等，還能夠?qū)ο到y(tǒng)中執(zhí)行元件的工作情況進行監(jiān)控。自動循環(huán)模式主要包括行走、產(chǎn)煤、加油、卷纜、支護等自動循環(huán)。在實際應(yīng)用中，根據(jù)相應(yīng)的工作任務(wù)，可在觸摸屏上直接選擇相應(yīng)的模式，從而使履帶行走式液壓支架正常的運行工作。

4 結(jié)束語

履帶行走式液壓支架是當(dāng)前社會中的一種重要設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域當(dāng)中，發(fā)揮出了非常良好的作用，因而得到了十分廣泛的應(yīng)用。在履帶行走式液壓支架的電液控制中，PLC是重要的控制系統(tǒng)，它能夠?qū)β膸凶呤揭簤褐Ъ艿囊簤合到y(tǒng)進行有效的控制，從而確保其穩(wěn)定的運行和工作。

參考文獻

[1]周凱，李剛，趙帥.短壁開采用履帶行走式液壓支架研制及應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013，4：85-88.

[2]郭衛(wèi)，李績.PLC在礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤礦機械，2015，1：3-5.

[3]黃愛文.履帶行走式液壓支架機械仿真研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，5：77-78.