基于PLC的液压绞车电气控制系统设计概述

基于PLC的液压绞车电气控制系统设计概述

摘要随着科学技术发展，液压绞车逻辑编程系统逐渐转换为PLC电气控制系统，新型电气控制系统使液压绞车系统变得更加稳定，精确度较高，能够满足现阶段煤矿安全生产，并提升生产效率，符合煤矿厂家需求，本文针对液压绞车电气控制系统的设计方案进行研究分析。

关键词液压绞车；控制系统；设计

绞车不止应用在煤炭厂家，对于大多数重工业都有涉及，应用较为广泛，能够起到的作用为运输物体以及牵引，并能够根据动力来源将绞车划分为手动和电动以及液压三种工作类型，在煤矿厂工作的绞车主要是液压绞车以及电控绞车，本文主要从液压绞车电气控制系统设计进行研究分析，将系统部件进行改装重组，从而提升工作效率，使绞车工作更具稳定性和安全性以及精确性。

1 液压绞车电气控制系统工作原理

本文设计的液压绞车由于应用于矿山挖煤，所以电机选择防爆型，仪器仪表为安全火花型，这两种系统能够根据不同情况作转换，保障日常工作。两种系统选择的电机主回路需要660V，主泵电机功率在132kv和160kv，电机型号一般是使用JBO355M-6型以及JBO355S-6型。主泵电机在使用时还会配备辅助电机，此时会将防爆电动机功率调整为10kW。若控制主泵起动机型号为DQBH-660/220时，辅助电动机控制防爆电磁铁磁力启动器需要使用QC83-30型号，电源开关为DW80-350型號，所选控制回路为安全火花型。

若防爆液压绞车启动器型是DQBH-660/200时，则将安全火花型作为控制回路，需要将安全火花型回路电阻设定为29，经过试验分析得知，安全火花型控制系统电阻一般都在29以内。电气控制系统的使用能够使液压绞车使用安全性能进一步提升，尤其是在欠压、超速、过卷、油压开关以及松绳等方面提升较为明显。并且电气系统在漏电保护工作上做得较好，通过借助变电所方式防止漏电，使生产成本节约。

2 可编程序控制器设计分析

电气控制系统设计一般会采用S7-200小型可编程序控制器。这种程序控制器能适应整个控制系统，应用较为广泛。一般STEP7-Micro/WIN32编程软件建立基础为WINDOWS系统的S7-200PLC程序软件。所以STEP7-Micro/WIN32系统功能较S7-200PLC优势更大，在系统中的作用是开发和程序监控。STEP7-Micro/WIN32程序模块主要由程序块、数据块、系统块、状图块以及符号表、通信组件等构成。其中通信组件起到的作用是将PLC和计算机间的消息传递，将PLC所存有的数据、程序等传递给计算机，将计算机中的数据程序等回传给PLC，两者之间的消息传递通过PC/PPI通信电缆完成。

STEP7-Micro/WIN32编程软件功能较多，可以在脱机情况下完成建立、编辑以及修改用户程序等工作，还可以设置PLC参数、工作方式以及程序监控等[1]。

3 绞车控制系统设计-基于PLC控制系统

3.1 系统构架

操作台是系统中人机互动的装置，在结构上主要包括数字显示仪、状态指示灯以及主令开关三个部分。防爆控制箱中设置可编程控制器、本安电源、继电器以及比例输出放大板等设备。控制台分为两个界面操作板块，其中斜面板包括LED指示灯以及数字显示表等，能够反映出绞车行驶速度和补油油压以及控制油压等相关数字显示，斜面板最主要的功能便是显示，清晰地将设备运行情况反馈，使操作人员能够清晰了解设备运行情况。而平面面板则是属于一种指令性面板，指令面板上安装了较多的控制按钮和转换开关等，能够通过自动控制的方式实施指令，或者可以通过检修控制制定和半自动控制指令完成工作。

（1）自动控制指令

若系统设置为自动控制指令时，用户能够通过相对简单的操作，将工作所需信息提取，将开关转换，再按下“启动”按钮后，液压防爆绞车可以自行按照系统指定开展工作，并在完成工作后将制定停止。并且自动控制指令中有一个“急停”设置，按下按钮后，能够使绞车工作停止，这个设置是为了防止出现意外情况设计的。

系统自动控制设计

①启动

绞车控制台控制开关改变为“自动”模式后，系统会按照要求选择提人或物，经过此番设置好的电气液系统能够进行自动化工作。其他启动方式在自动指令装置情况下直接启动即可。

②停车

液压绞车系统在运行过程停车条件分为两种，第一是系统不具备开车条件，第二是容器上限。停车会出现紧急停车问题，这种问题针对特殊原因或故障，控制系统度需要根据系统异常情况，通过人为按下“急停”按钮将绞车停止，故障原因一般是绞车超速、卷筒过卷、主泵电机、辅助电机断电。

（2）半自动控制指令

半自动控制制定所具有的功能与自动控制制定基本一致，启动过程完全一致，两者所存在的差异部分是停车过程。绞车在采用半自动控制指令后，操作人

员能够给根据指示按下停止按钮帮助绞车停止，若绞车停车时间过长，可以将主泵电机以及辅助电机关闭。

系统半自动控制设计

①启动

系统在运行时启动半自动控制系统，绞车在工作前会对将控制开关调整掉“半自动”位置，工作人员可以按照工作所需对系统提人或提物进行设定，设定完毕后系统具备半自动控制工作条件。操作员在工作过程中只要按下“开闸”和“启动”按钮便可以开展工作。

②停车

若操作员看到减速提示灯闪烁时，可以按下“停止”按钮使绞车停止，操作台斜面板显示合闸后，工作人员将“闸关”按下，使工作平稳结束。紧急停车情况与自动控制过程一致[2]。

4 结束语

液压绞车在我国重工业使用较多，但是总体发展较发达国家相比较慢，液压绞车系统构架较为复杂，若使用不当会使工作受到影响，也可能导致部件损坏，维修较为缓慢，只能依靠人工，通过上述电气控制通分析能够发现PLC电控系统运用于液压绞车系统上能大幅提高系统稳定性，便于维修，适合工厂生产使用值得大范围推广。

参考文献

[1] 李明.一种液压绞车电气控制系统的设计[J].煤炭技术，2013，32（03）：62-64.

[2] 丁玉圣. 液压防爆绞车电气控制系统的研究[D].济南：山东科技大学，2014.