PLC在挖掘机电气控制系统中的应用

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PLC技术在煤炭工程电气自动化中的运用

一、PLC技术在煤炭生产中的应用

1. 煤矿井下输送系统

在煤矿生产中，煤矿井下输送系统是一个非常重要的环节。传统的井下输送系统需要大量的人力和物力，而且存在安全隐患。而采用PLC技术可以实现井下输送系统的自动化控制，提高运输效率的同时减少了人为操作的风险。通过PLC控制输送带的起停、速度和方向，可以实现煤矿井下输送系统的智能化管理。

2. 煤矿采掘设备控制

煤矿采掘设备的控制是煤炭生产中的一个关键环节，传统的控制方式需要大量的人力和物力，而且容易受到操作人员个人水平的影响。而引入PLC技术可以实现煤矿采掘设备的自动化控制，提高了生产效率和安全性。通过PLC控制采掘设备的启停、转向和自动化调度，可以有效地提高采煤机、刮板输送机等设备的工作效率。

3. 煤矿通风系统控制

煤矿通风系统是煤矿安全生产的重要保障，传统的通风系统控制方式需要人工进行监控和调节，而且存在操作不及时、不准确的缺点。而引入PLC技术可以实现煤矿通风系统的自动化控制，通过传感器采集环境数据，PLC控制系统可以根据数据实时调节通风系统的风量和方向，保障煤矿井下工作环境的安全和舒适。

1. 煤炭洗选自动化控制

煤炭洗选是煤炭加工的重要环节，传统的洗选方式需要大量的人力和物力，而且操作不精确、效率低下。而采用PLC技术可以实现煤炭洗选过程的自动化控制，通过传感器采集煤炭的颗粒大小、密度等数据，PLC控制系统可以实时调节洗选设备的参数，提高了洗选效率和产品质量。

煤气化是将固体煤转化为可燃的合成气的一种技术，传统的煤气化过程需要人工进行监控和调节，操作复杂且存在一定的安全隐患。而引入PLC技术可以实现煤气化过程的自动化控制，通过PLC控制各个设备的运行状态和参数，可以实现煤气化过程的智能化管理和安全优化。

软PLC技术下的工程机械智能控制器研究

软PLC技术是一种基于软件平台的控制技术，通过软件编程实现传统PLC（可编程逻辑控制器）的功能。
软PLC技术定义
具有高灵活性、可扩展性、易维护性和低成本等特点，可以快速地实现控制逻辑的修改和升级。
软PLC技术特点
相同点
软PLC技术和传统PLC技术都是实现控制逻辑的重要工具，都可以用于工业自动化控制。
研究结论与建议
感谢观看
THANKS
发展趋势
未来，工程机械智能控制器将会朝着以下几个方向发展
1. 高度集成和智能化
随着软PLC技术的不断发展，未来的工程机械智能控制器将会具备更高的集成度和智能化程度，能够更好地满足复杂工况下的控制需求。
2. 多样化与定制化
不同的工程领域对于工程机械智能控制器的需求会有所不同，未来的产品将会更加多样化，同时也可以根据客户需求进行定制化设计。
4. 远程监控与控制
能够实现远程监控和控制系统，方便操作人员对工程机械进行远程操作。
工程机械智能控制器的定义与功能
工程机械智能控制器的应用领域
在建筑工程中，工程机械智能控制器被广泛应用于塔吊、挖掘机、装载机等工程机械的控制和监测。
建筑工程
在道路工程中，工程机械智能控制器被广泛应用于沥青路面摊铺机、压路机、铣刨机等工程机械的控制和监测。
基于软PLC技术的工程机械智能控制器的应用案例
实现精确控制

挖掘机plc控制系统

1、绪论 (1)

1.1 设计挖掘机控制系统的意义 (1)

1.2 挖掘机控制系统的概述 (1)

2、系统工作原理 (2)

3、挖掘机控制系统的硬件配置 (2)

3.1 PLC简介 (2)

3.2 CPU处理模块 (3)

3.3 挖掘机控制系统的I/O分配 (4)

3.4 挖掘机控制系统的外部接线 (5)

4、挖掘机控制系统软件设计 (6)

4.1编程软件介绍 (6)

4.2挖掘机控制系统程序设计及分析 (6)

4.2.1程序的设计 (6)

4.2.2程序分析 (7)

5、挖掘机控制系统监控界面的设计 (8)

5.1 组态软件的概述 (8)

5.2 定义数据词典 (9)

5.3 用户界面的制作 (10)

5.4命令语言的编写 (11)

6、程序调试 (13)

7、实验体会 (14)

参考文献 (14)

附录Ⅰ程序梯形图 (14)

挖掘机控制系统

霍圆沈阳航空航天大学北方科技学院

摘要：随着我国经济的高速发展，城镇化建设的快速推进，这就需要大量的土木工程,而挖掘机作为土木工程施工机械的一种,就显得越来越重要。本系统就是通过PLC控制来实现挖掘机模拟运行。本文在介绍挖掘机的工作原理的基础上，采用PLC对下位机进行控制，包括硬件和软件的设计，实现了挖掘机的自动和手动控制，使挖掘机能够完成预先设计好的动作。在PLC设计的基础上，本文又采用了组态王6.53对挖掘机控制系统进行上位端设计，使操作人员对挖掘机运行进行远程实时监控，增加了生产安全性。关键词：挖掘机；组态王；PLC

1、绪论

1.1 设计挖掘机控制系统的意义

挖掘机这一工具，在如今高速发展的中国被广泛应用于建筑行业、道路施工等多个方面，为我们的生产生活带来了诸多方便。但有时会因操作不当或是突发状况而发生事故，甚至造成人员伤亡，对驾驶员的生命造成威胁。所以，发展挖掘机的自动化就显得尤为重要，一个好的控制系统不仅仅可以提高工作的效率，而且还可以减少事故伤害和经济损失，可谓是一举多得。

PLC在智能机械控制中的应用及技术分析

1. 引言

1.1 PLC在智能机械控制中的重要性

PLC在智能机械控制中不仅可以实现基本的控制功能，还可以通

过各种传感器和执行器实现实时监控、数据采集、报警处理等高级功能。其灵活性和可编程性使得企业可以根据需要灵活调整机械设备的

运行参数，实现快速的生产排程和生产过程的优化。

PLC在智能机械控制中的重要性主要体现在其提高生产效率、降

低成本、提升产品质量、增强生产灵活性等方面，对现代工业生产起

着不可或缺的重要作用。

1.2 PLC技术的发展背景

随着数字技术的发展和微处理器的普及，PLC技术开始逐渐成熟。在20世纪70年代，PLC技术进入了工业控制领域，并取得了广泛的应用。随后，随着计算机技术的不断进步，PLC技术逐渐实现了高速、高性能和高可靠性的发展。

PLC技术的发展背景可以说是全球工业自动化控制技术发展的必

然产物。通过不断的技术创新和应用实践，PLC技术已经成为现代工

业生产中不可或缺的一部分。在智能机械控制领域，PLC技术的发展

背景为其广泛应用提供了坚实的基础。【字数：204】

2. 正文

2.1 PLC在智能机械控制中的应用案例分析

1. 工业生产线控制：PLC被广泛应用于工业生产线的控制系统中，可以实现多种机械设备的协同工作，提高生产效率和质量。汽车生产

线上的焊接机器人、装配线的机械手等都是通过PLC进行控制的。

2. 医疗设备控制：在医疗设备中，PLC可以实现对手术机器人、医用X光机等设备的精确控制，保障医疗操作的安全和准确性。

3. 智能家居控制：PLC在智能家居系统中也有广泛应用，可以实现对家庭电器、灯光、安防设备等的智能化控制和联动。

矿山电气中PLC控制技术的应用

随着矿山工程的不断发展，矿山电气控制系统也随之得到了不断的完善和改进。作为矿山电气控制系统中的重要组成部分，PLC（可编程逻辑控制器）技术的应用也日益广泛。PLC控制技术在矿山电气系统中的应用不仅可以提高生产效率和质量，还可以提升安全性和可靠性，同时降低成本和人工干预。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种运用数字或模拟输入/输出方式控制机床或工业过程的电子系统。PLC可以执行逻辑操作、次序控制、定时、计数和算术运算等，利用其多功能的控制能力，可以实现对复杂的矿山生产过程进行精准的控制。在矿山电气中，PLC技术主要应用于自动化控制系统、设备监控和数据采集等方面。

PLC控制技术在矿山电气系统中的应用可以实现生产过程的自动化控制。在矿山生产中，许多设备需要进行复杂的控制操作，如输送带、破碎机、磨矿机等。传统的控制方式通常需要大量的人工干预，不仅效率低下，而且存在安全隐患。而引入PLC控制技术后，可以通过编写程序实现对这些设备的自动化控制，提高了生产效率，降低了人工成本，同时还能够减少由于人为操作而带来的安全隐患，大大提升了生产的安全性和可靠性。

PLC控制技术在矿山电气系统中的应用还可以实现设备的远程监控。随着信息技术的不断发展，远程监控技术在矿山生产中的应用也越来越普遍。利用PLC控制技术，可以实现对设备的实时监控和数据采集，通过远程监控系统可以随时随地监控设备运行状态、生产情况及环境参数等，及时发现并处理设备故障，大大提高了生产的可靠性和安全性。

PLC控制技术还可以用于数据采集和处理。在矿山生产中，通过PLC控制技术可以实现对设备运行参数、环境参数等数据的采集和处理，这些数据对于生产过程的监控和优化至关重要。通过对这些数据进行分析和处理，可以及时发现生产中的问题并加以解决，进而提高生产的效率和质量。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

随着工业自动化技术的逐步发展，PLC（可编程逻辑控制器）技术在数控机床电气控制系统中的应用越来越广泛，逐渐代替传统的硬连线控制方式。PLC具有编程方便、可靠性高、较强的抗干扰能力和较好的可维护性等优点，因此在数控机床控制系统中得到广泛应用。

1. 急停控制：PLC可以很好地实现急停控制，通过编程在一个关闭电路中设置一个急停按键。当操作人员按下急停按键时，PLC控制信号输出使控制电路中的关键部件失去电源，从而使机床停止工作。

2. 位置控制：PLC可以实现数控机床的自动位置控制。在加工过程中，PLC根据加工

程序的指令自动调整工具或工件的位置。另外，通过与数控系统配合，PLC还可以实现自

适应控制，保证加工的精度和稳定性。

3. 传感器信号处理：PLC可以接收和处理数控机床传感器的信号，并进行判断和控制。例如，当传感器检测到工件到达某个位置时，PLC可以根据程序判断进行下一个动作。

4. 总线控制：PLC可以实现与其他设备进行通信，如与数控系统、伺服系统等设备进行数据的传输和共享。同时也可以进行多点控制，实现集中管理。

5. 变频调速：PLC可以实现数控机床电机的变频调速控制，通过调整电机的转速以控制工件的加工速度和进给速度，提高了加工精度和效率。

1. 编程简单：PLC编程不需要太多的代码，也不需要掌握复杂的程序设计语言。只需要掌握一些简单的指令即可，因此降低了编程难度和学习成本。

2. 可靠性高：PLC具有较高的稳定性和可靠性。硬件经过严格的测试和检验，能够适应各种复杂的工作环境。同时，PLC系统还具有自检功能，当系统出现故障时能够自我诊

PLC技术在机械电气控制装置中的应用

PLC技术（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的现代化技术，广泛应用于各种机械电气控制装置中。在工业自动化领域，PLC技术已经成为控制系统中的主要驱动力，它能够实现高效、精确的控制和监测，提高生产效率，降低成本，并且具有很高的可

靠性和稳定性。本文将详细介绍PLC技术在机械电气控制装置中的应用和优势。

一、PLC技术在机械电气控制装置中的应用

1.自动化生产线控制

在自动化生产线上，PLC技术可实现对各种生产设备的自动控制，如传送带输送、物

料分拣、机械手臂操作等。PLC通过接收传感器和开关的信号，来实时监测生产过程中的

各个环节，根据需要进行自动化控制，提高生产效率和品质。

2.工业机械控制

在各种工业机械中，PLC技术广泛用于对电机、气缸、阀门等执行器的控制。通过PLC 编程，可以实现对机械设备的各种运动、位置和速度控制，以及对工作过程中的各种异常

情况的监测和处理。

3.环境监测与控制

PLC技术能够通过各种传感器来实时监测环境参数，如温度、湿度、压力、流量等，

通过控制执行器来实现对环境的精确控制，保证工作场所的安全和生产的正常进行。

4.安全系统控制

在工业场所，安全非常重要。PLC技术可以应用于各种安全系统的控制，如紧急停止、防撞系统、防误操作等，通过自动化控制来确保员工和设备的安全。

5.能源管理与节能控制

PLC技术也可应用于工厂的能源管理和节能控制系统中，通过对工厂各种设备和系统

的控制和调度，实现对能耗的监控和优化，降低能源消耗，减少能源成本。

以上仅是PLC技术在机械电气控制装置中的一些应用领域，实际上，PLC技术在工业

PLC在矿业与采矿行业中的应用案例解析

概述：

PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的设备，广泛应

用于各个行业，其中包括矿业与采矿行业。本文将通过几个实际案例，探讨PLC在矿业与采矿行业中的应用，并解析其对于行业发展的重要

性和优势。

案例一：自动运输系统控制

矿业与采矿行业中，运输设备的高效运作对于生产过程至关重要。

通过PLC的应用，可以实现自动控制和监测，提高运输设备的精确性

和效率。以某矿山为例，他们采用了PLC控制系统来控制和管理矿场

内的运输车辆。通过传感器检测车辆位置和运行状态，PLC能够监测

车辆的实时位置和速度，并根据需要调整运输路线和速度，避免车辆

之间的碰撞或堵塞现象。这种自动运输系统的应用不仅提高了生产效率，还提高了安全性，减少了人为操作的瑕疵。

案例二：智能化的矿石处理

PLC在矿业与采矿行业中还广泛应用于矿石处理的过程控制。以某

金矿为例，他们使用PLC控制系统对矿石处理过程进行智能化管理。

通过监测不同步骤中的参数和传感器数据，PLC能够实时调整设备的

运行状态和参数，以提高矿石的提纯效率和产量。此外，PLC还能够

对设备进行故障检测和诊断，减少了生产停机的时间，提高了生产线

的可靠性和稳定性。这种智能化的矿石处理系统不仅提高了生产效率，还降低了能源消耗和资源浪费。

案例三：安全监测与控制

在矿业与采矿行业中，安全是至关重要的一环。PLC的应用可以大

大提升矿山的安全性和监测能力。以某大型煤矿为例，他们采用了

PLC控制系统来监测和控制矿井内的各种安全设备，如风机、排水泵等。通过传感器和监测设备，PLC能够实时检测设备的工作状态，同

任务书-挖掘机的PLC控制设计

南湖学院毕业设计任务书

课题名称：挖掘机的PLC控制设计学生姓名：义雅峰

系别：机械与电子工程系

专业：机械设计制造及其自动化指导教师：李荣华

2012 年 12 月 16 日

1、主题词、关键词

挖掘机、PLC控制、电气控制

2、毕业设计内容要求

挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械，它主要由电气控制系统、液压系统、冷却系统、行走机构、运输机构等组成。

分析研究挖掘机系统的工作特点及控制要求，分析其原继电器-接触器控制系统的缺点，进行技术改造，基于PLC控制，设计其电气控制系统。

基本要求如下：

⑴．挖掘机控制及工艺调研分析；

⑵．列出具体控制要求；确定控制方案；

⑶．绘制挖掘机电气系统的主电路图；

⑷．PLC选择及I/O地址分配；

⑸．绘制控制系统PLC的I/O口外围接线图；

⑹．编写PLC控制程序（梯形图、语句表程序等）；

⑺．完善相关保护（如温度保护等）、联锁和报警系统；

⑻．选择控制电路的电器元件，列出元器件明细表；

⑼．撰写毕业设计说明书（论文）。

另外，须完成3000单词的与毕业设计课题相关的外文资料翻译。

3、文献查阅指引

⑴．挖掘机

⑵．电气设计手册

⑶．电机与拖动

⑷．电气控制技术

⑸．PLC控制

⑹．其它有关设计手册、设备及元器件选型手册

4、毕业设计论文进度安排

第1周：明确任务，资料搜集等前期准备；

第2、3周：阅读相关文献及知识准备；

第4、5周：内容要求第⑴、⑵项；

第6、7周：内容要求第⑶、⑷项；

第8—10周：内容要求第⑸、⑹项；

第11周：内容要求第⑺项；

第12周：内容要求第⑻项；

第13、14周：内容要求第⑼项。

教研室意见：

PLC在工业电气自动化中的应用

PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业控制系统的计算机。它可以实现数字逻辑控制、定时控制、计数器和数据处理功能。它广泛应用于工业自动化领域，如生产线、工程机械、化工设备等，并且在工业电气自动化中发挥着重要的作用。本文将探讨PLC在工业电气自动化中的应用。

一、PLC的功能

PLC主要具有以下功能：实时监控、控制和数据处理，可以根据不同的控制需求编写控制程序，实现不同的控制逻辑。PLC还具有良好的可靠性、稳定性和扩展性，可以满足不同工业场景的控制需求。

二、PLC在工业电气控制中的应用

1.生产线控制

在工业生产线中，PLC可以实现对生产设备的自动控制。通过PLC系统，可以实现对生产线的启动、停止、速度控制、状态监控等功能。PLC系统可以根据生产需要编写不同的控制程序，提高生产效率，降低生产成本。

2.机械设备控制

PLC也被广泛应用于各种工程机械、自动化设备的控制系统中。挖掘机、起重机、输送机等机械设备的控制系统都采用了PLC技术。通过PLC系统，可以实现对机械设备的精确控制，提高设备的工作效率。

3.化工设备控制

在化工工业中，PLC也扮演着重要的角色。化工设备的温度、压力、流量等参数均可通过PLC系统进行监测和控制。PLC系统可以实现对化工设备的自动化控制，提高化工生产的安全性和稳定性。

2. 可靠性

PLC系统具有良好的可靠性，可以在恶劣的工业环境中稳定运行。由于其固态电子元件和模块化设计，PLC系统具有较长的使用寿命，可以降低设备故障率，提高工业生产的稳定性。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

一、PLC在程序控制方面的应用

PLC在数控机床中主要负责程序控制，通过对PLC程序进行编程，实现对数控机床各个电气元件的控制。在数控机床的工作过程中，需要根据不同的加工要求进行各种操作，例如启动/停止、速度控制、定位、自动换刀等。PLC可以根据预先编写的程序，准确地控制机床运动系统、润滑系统、冷却系统等各个部件的运行，确保机床能够按照设定的程序顺利完成加工任务。

二、PLC在传感器信号处理方面的应用

数控机床中使用了大量的传感器来检测各种参数，例如位置、速度、温度、压力等。这些传感器所采集到的信号需要进行处理，并传递给控制系统，以便控制系统可以作出相应的反应。PLC作为控制系统的核心，可以通过编程处理传感器所采集的信号，根据实时的工况情况对机床进行灵活的控制。当温度传感器检测到温度超出设定范围时，PLC可以自动关闭加热器或者报警，确保机床不会因为温度过高而损坏。

四、PLC在系统监测与诊断方面的应用

PLC在数控机床中还可以用于系统的监测与诊断。通过对各个电气元件的状态进行实时监测，PLC可以及时发现机床中存在的故障或者问题，并通过报警、显示等方式进行提示。PLC还可以对机床的工作状态进行记录和分析，根据这些数据进行故障诊断与预测，提高设备的可靠性和稳定性。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用，不仅能够提高机床的加工精度和效率，同时还能够提高机床的安全性和可靠性。随着工业自动化技术的不断发展，相信PLC技术在数控机床中的应用将会更加广泛，为数字化工厂的建设和智能制造的发展提供有力支撑。

PLC在矿山开采中的应用

PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制系统的计算机控制器。它具有高性能、可靠性强、灵活配置以及易于编程的特点，因此在矿山开采过程中被广泛应用。本文将从以下几个方面探讨PLC在矿山开采中的应用。

一、自动化控制系统

矿山开采过程中，常常需要对各种设备进行精确控制，以确保开采操作的稳定性和高效性。PLC作为控制中心，可以通过编程实现对开采设备的自动化控制。通过PLC，操作人员只需简单设置参数，系统即可根据需要自动调整设备的工作状态，提高开采效率。

二、安全监控系统

矿山开采环境恶劣，存在较高的安全风险。PLC可以集成各类传感器和监控装置，实现对开采过程的实时监控。例如，通过温度传感器监测设备的温度变化，发现异常情况及时报警；通过气体传感器检测矿井中可燃气体浓度，确保开采过程中的安全性。这些安全监控系统可以大大降低事故风险，保障工人的生命安全。

三、能耗管理系统

矿山开采过程中，能耗通常是一个重要的成本因素。PLC可以用于能耗管理系统，通过监测和调整设备的工作状态，实现对能源的有效利用。例如，当设备负载较低时，PLC会自动降低设备的运行速度，

减少能耗；在能耗超标时，PLC会自动停止设备工作，以节省能源。

这种能耗管理系统有助于降低开采成本，提高企业的经济效益。

四、故障诊断与维护

矿山设备的故障诊断和维护是矿山开采过程中必不可少的环节。PLC在矿山开采中可以实现设备故障的自动诊断和维护调度。通过对

设备的监测和检测，PLC可以检测到设备故障，并及时向操作人员发

出警报，以便及时采取维修措施。此外，PLC还可以记录设备运行状

PLC在采矿机械中的应用案例

PLC在采矿机械中的应用案例PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化控制系统的电

子设备。在采矿机械领域，PLC的应用非常重要，它可以提高采矿机

械的效率、精确度和安全性。本文将介绍几个PLC在采矿机械中的应

用案例。

案例一：矿井提升机的高效控制

矿井提升机是采矿过程中用于将煤矿或矿石从井下提升到地面的重

要设备。传统的矿井提升机控制系统采用机械开关控制，操作复杂且

不灵活。而通过PLC控制系统的应用，可以实现提升机的高效控制。

通过PLC可编程控制器，可以准确地控制提升机的上升、下降和停止动作，并通过传感器实时监测提升机的状态。当提升机超过一定高

度时，PLC可以自动停止提升机的运行，避免了超高高度导致的安全

问题。此外，PLC还可以在矿井发生事故时，自动切断电源，确保操

作人员的安全。

案例二：煤矿通风系统的智能控制

煤矿通风系统在采矿作业中起着至关重要的作用，它能有效排除井

下的有害气体，保证采矿操作的安全。传统的煤矿通风系统通常需要

人工调节，效率低且存在安全隐患。通过PLC控制系统的应用，可以

实现煤矿通风系统的智能控制。

PLC可以通过传感器实时监测煤矿的氧气浓度、温度和湿度等参数，并根据预设的参数范围进行自动调节。当氧气浓度超出安全范围时，

PLC可以自动增加通风量，保持矿井中的空气质量。同时，PLC还可以自动调节通风系统的风速和方向，确保煤矿通风系统的正常运行。

案例三：矿井输送带的自动控制

矿井输送带是将采矿点的矿石或煤炭输送到处理场所的重要设备。传统的矿井输送带通常由操作人员手动控制，容易出现误操作和安全隐患。通过PLC控制系统的应用，可以实现矿井输送带的自动控制。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术是一种先进的电气控制技术，广泛应用于各个领域，包括数控机床的电气控

制系统。下面将介绍PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用。

PLC技术可以实现数控机床的自动化控制。通过编程，PLC可以根据设定的程序自动完成各种操作，如加工工艺流程、加工参数设置等，从而实现机床的自动化操作。这使得数

控机床无需人工干预，提高了生产效率和精度。

PLC技术可以实现数控机床的远程监控与管理。通过将PLC与上位机或远程服务器进

行连接，可以实现对数控机床的远程监控和操作，实时获取机床的运行状态、加工情况等

信息，并且可以对加工参数进行实时调整和优化。这使得管理人员可以随时随地对机床进

行监控和管理，提高了生产管理的灵活性和效率。

PLC技术可以实现数控机床的故障诊断与报警。通过对机床的各个传感器进行监测和

检测，PLC可以实时获取机床的状态信息，并且能够根据预设的故障诊断程序进行分析和

判断，一旦发现故障，PLC会发出相应的报警信号，通知操作人员及时进行处理。这有效

地提高了机床的可靠性和稳定性，减少了故障对生产造成的影响。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用非常广泛。它可以实现机床的自动化控制、远程监控与管理、故障诊断与报警以及灵活加工等功能，提高了机床的生产效率和精度，

降低了故障率，提升了生产管理的灵活性和效率。PLC技术在数控机床电气控制系统中的

应用前景非常广阔。

燕山大学挖掘机plc控制

挖掘机PLC控制的实现

课程名称：工厂电气与PLC控制技术

指导教师：姚建涛

班级：工程机械

小组成员：刘士成刘伟凯

挖掘机PLC控制的实现

摘要：随着生产的日益发展，机械的自动化程度要求越来越高，尤其是工程机械发面，而PLC控制技术在生产生活中应用相当广泛，该项目通过对工程机械中的挖掘机进行简单的电气改造，运用继电器、电阻、开关、二极管、传感器等元件并进行PLC软件编程，实现手自动转换功能，并实现简单挖掘移动动作程序控制，从而实现简单的自动化控制，提高了生产效率，有很大的发展空间。

一、项目介绍

1、项目题目：典型工程机械的PLC控制实现

2、工作内容：以工程机械中比较典型的设备作为控制对象，运用PLC结合继电器、

电阻、开关、二极管、传感器等元器件，学生自主设计控制电路，并使用面包板搭接实验电路；检测电路的通断及可控性；掌握PLC编程软件的使用方法，运用所学PLC编程语言编写控制程序；调试程序完成对工程设备的控制。

二、控制要求

1、挖掘机控制器接线说明

P1：接plc输出0，控制左轮前进 P2：接plc输出1，控制左轮后退

P3：接plc输出2，控制主臂抬起 P4：接plc输出3，控制主臂下降

P5：接plc输出4，控制前臂抬起 P6：接plc输出5，控制前臂下降

P7：接plc输出6，控制右轮前进 P8：接plc输出7，控制右轮后退

GND:接PLC实验箱的GND A/HPO:接PLC输入1，手动 /自动切换

A/H:接PLC的输出8，为手动控制开关提供电源

2、操作要求：

1）先手动

手动控制挖掘机各种运动。

2）编写自动程序，当自动开关接通时：

PLC在液压系统中的应用

PLC（可编程逻辑控制器）是一种电子设备，广泛应用于自动化控制系统中。它通过编程实现对各种输入和输出设备的控制，实现自动化的运行。在液压系统中，PLC也得到了广泛的应用。本文将介绍PLC在液压系统中的应用，包括其原理、优势以及在不同领域的具体应用案例。

一、PLC在液压系统中的原理

PLC系统主要由三部分组成：输入模块、中央处理器和输出模块。输入模块用于接收来自各种传感器的信号，并将信号传输到中央处理器。中央处理器根据预设的程序进行逻辑运算，然后将结果发送给输出模块。输出模块接收中央处理器的信号，并通过执行机构实现对液压系统的控制。

在液压系统中，PLC可以监测并控制各种参数，包括压力、流量、温度等。通过输入模块接收传感器信号，PLC可以实时监测系统中的工作状态。中央处理器根据预设的程序进行逻辑判断，例如判断液压系统是否正常运行，判断是否需要进行调整或故障排除。然后，通过输出模块发送信号控制执行机构，实现对液压元件的控制。

二、PLC在液压系统中的优势

1. 高精度控制：PLC具有高精度的计算能力和反应速度，可以实时监测和调整液压系统的参数，确保系统的稳定性和可靠性。

2. 灵活性：PLC系统可以根据需要进行编程和设置，适应不同的工

况要求。通过修改程序，可以快速实现液压系统的功能调整和改进。

3. 可靠性：PLC具有较高的可靠性和稳定性。它采用模块化设计，

即使某个模块发生故障，也不会影响整个系统的工作。

4. 远程控制：PLC系统可以通过网络远程进行监控和控制。这为液

压系统的运行和维护提供了更加方便和灵活的方式。

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图1PLC 接线图

1引言

挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械，工作时，先启动蜂鸣器，让工作人员离开生产现场；再起动冷却泵电机，对液压电机和钻头电机进行冷却；待冷却泵稳定工作后，起动液压泵电机，再起动钻头电机开始工作.停机顺序与起动顺序正好相反.以前大部分挖掘机采用传统的继电器2接触器控制系统.这种系统的主要缺点是接线复杂、

维修困难，控制触点易烧坏，以及可靠性和抗干扰性较差.可编程逻辑控制器（PLC ）作为新一代的工业控制装置，由于其具有体积小、

安装方便、编程简单、易于使用和修改等特点而获得广泛应用.用PLC 改造挖掘机电气控制系统，取得较理想的效果.2基于PLC 的挖掘机电气控制系统设计

2.1

主电路设计与控制要求

钻头电机功率较大，采用Y-△起动方式由KM 4、

KM 5、KM 6控制：冷却泵电机和液压泵电机功率较小，直接起动即可，分别由KM 2、KM 3控制.接触器KM O 作急停用：当系统出现紧急情况时，断开KM O ，即断开三台电机的电源，同时接触器KM l 控制蜂鸣器HAl 的鸣叫.FRl ～FR3为热继电器，用于对电机进行过载保护：FR4为采用温度传感器，用于准确测量钻头电机的工作温度，当温度超过设定值时，控制HAl 进行声光报警.

根据工艺要求，PLC 控制系统首先必须保证三台电机按指定的顺序起动和停止：其次，系统必须有自动和手动两种工作方式.正常工作时各电机连续自动运转，系统调试与维修时采用手动工作方式.此外，系统还应设置互锁、短路和过载保护.当液压泵电机和冷却泵电机中有一台过载时，系统必须停止工作：钻头电机过载时，只停止其本身的工作，不影响其他电机的工作.当钻头电机超过设定温度时，必须停止运行.系统还应设有急停开关以及必要的抗干扰措施，以确保挖掘机安全可靠地工作.

2.2PLC 控制系统设计

2.2.1

硬件设计

根据上述控制要求，系统实际输入点数为12点，输出点数为8点：考虑到今后扩展和维护的需要，选用三菱公司FX2N 一32M R 可编程控制器.FX2N 系列PLC 编程软元件一览表见日本三菱公司FX 系列编程手册.PLC 的硬件连接线如图1所示，图中SA 为手动／自动

Vol.25No.10

Oct.2009

第25卷第10期2009年10月赤峰学院学报（自然科学版）Journal of Chifeng University （Natural Science Edition ）PLC 在挖掘机电气控制系统中的应用

李增军

（通辽市技工学校，内蒙古

通辽０２８０２１）

摘要：挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械，它主要由电气控制系统、液压系统、冷却系统、钻臂、行走机构、扒杂运输机构等组成．挖掘机主要工作的部件是钻头、冷却系统和液压系统，因此控制它们的电气控制系统便成为了问题的关键．挖掘机的电气控制系统主要控制钻头电机、

冷却泵电机、液压泵电机按事先设定的顺序起停，按设定的时间运转，同时当系统温度超过设定值时产生报警．针对挖掘机的工作特点，提出了一种用ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ改进其电气控制系统的方法．分析了电气系统的控制要求，给出了系统的硬件、软件设计方法．

关键词：挖掘机；电气控制；硬件设计：系统程序中图分类号：TP3

文献标识码：A

文章编号：1673-260X （2009）10-0122-02

输入设备端口号输出设备端口号手动／自动SA XO 急停控制YO 急停SBl Xl 蜂鸣器控制Y1蜂鸣器控制SB2X2冷却泵电机控制Y2冷却泵启动SB3X3

液压泵电机控制

冷却泵停止SB4X4钻头电机控制Y4液压泵启动SB5X5钻头电机启动

液压泵停止SB6X6钻头电机三角运行Y5钻头启动SB7X7闪烁报警

钻头停止SB8钻头过载FR1

X10X11

122--

图3自动控制程序梯形图

工作方式的转换开关，

SBl 为紧急停止按钮；KM 4和KM 6同时得电时，钻头电机Y 型起动；KM 4和KM 5同时得电时，钻头电机△型运行.

因此，KM 5与KM 6的线圈必须由软件实现互锁，以确保不同时得电.由于系统的输出控制设备主要为交流感性负载，为保证挖掘机可靠地工作，在交流接触器KM O ～KM 6的两端各并接了一个CR 浪涌吸收器.浪涌吸收器的C 、R 值分别为0.47uF,47欧姆，连接时C,R 愈靠近交流接触器，抗干扰效果愈好.2.2.2

程序设计

挖掘机PLC 控制系统程序结构如图2示.图中手动程序设计较简单.本文重点介绍自动程序的设计方法,自动程序梯形图如图3所示.

由图3知，X2按钮首先启动蜂鸣器，同时使辅助继电器M O 线圈得电，

此时才能起动其他电机.图中将Y2线圈的常开触点串联在Y3线圈的控制回路中，

Y3线圈的常开触点串联在Y4线圈的控制回路中(这就是所谓启动优先控制方法).制程序.程序的模拟调试完成后，就可以进行联机调试.本系统调试时应将手动操作与自动控制独立分开.手动操作时先在低压下进行，检查各电机的运转方向是否正确，蜂鸣器、报警器是否能正常工作.待各部分调试成功后，再转入自动控制方式，最后连接整个系统试运行.由于PLC 可灵活、方便地通过编程来改变控制过程，使调试变得较为简单.本系统性能可靠、自动化程度高，完全能满足生产工艺要求，大大提高了生产效率.这样设计的目的是为了保证电机起动顺序为：冷却泵电机一液压泵电机一钻头电机，同时前级电机停止，后级电机立即停止，而钻头电机停止不影响其他电机的工作.当冷却泵和液压泵电机均起动后，才允许钻头电机起动.钻头电机起动时，Y4、Y6线圈得电，钻头电机Y 型起动：8s 后，Y6线圈断开，Y5线圈得电，电机转为△型运行.当钻头电机工作温度超过设定值时，

X14常闭触点断开，Y7(控制HA2报警器)进行闪烁报警，同时将钻头电机控制回路(线圈Y4的控制回路)断开.

3系统调试与运行

将编制好的程序输入到PLC ，先进行模拟调试，然后再进行系统调试.在模拟调试时，实际的输入元件和输出元件一般都不接，通常用小的扳动开关来模拟输入，而输出可以通过输出端发光二极管来判断，反馈信号如过载、超温信号等可由扳动开关模拟.模拟调试要检查程序是否完全符合预定要求，所以必须考虑各种可能的情况，要对控制系统的工艺流程进行测试，发现问题及时修正.——————————————————

—参考文献：

〔1〕廖常初．PLC 编程及应用[M]．北京．机械工程出版社，

2002．

〔2〕刘美俊．PLC 在全自动液压压砖机中的应用[J]．电气传动

自动化，2001(6)：13～16．

〔3〕日本三菱公司．FX 系列编程手册(合并版)[G]．1997．〔4〕宋伯生．PLC 编程理论·算法及技巧[M]．北京：机械工业

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〔5〕日本三菱公司．MEI ．,SEC —FX2系列使用手册[G]．1997．〔6〕高相铭．大型电动机综合保护系统研究[J]．北京：清华大

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〔7〕周万珍，高鸿斌．PLC 分析与设计应用[M]．北京：电子工

业出版社，2004

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图2PLC 程序结构图

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