PLC在履带行走式液压支架电液控制中的应用

PLC在履带行走式液压支架电液控制中的应用

作者：任伟 李为梅

来源：《科技创新与应用》2016年第03期

摘 要：在当前的工业领域当中，履带行走式液压支架是一种重要的设备。在实际应用中，为了确保其能够高效的运行，并且更好的发挥作用，其电液控制十分重要。其中，PLC是一种应用较为广泛的系统，能够对履带行走式液压支架电液控制发挥出良好的作用。文章首先介绍了履带行走式液压支架的液压系统，然后分析了PLC控制系统的硬件构成及软件设计。 关键词：PLC；履带行走式液压支架；电液控制 前言

在工业生产领域当中，履带行走式液压支架能够结合采煤机、铲车、破碎机、运煤车等共同应用，形成断臂机械化采煤系统，并且发挥出重要的支护作用。一般来说，履带行走式液压支架结合连续采煤机共同运行，能够对采煤机的顶板起到良好的支护作用，确保采煤机和操作人员的安全。在履带行走式液压支架当中，主要包括控制系统、支护系统、行走系统等部分。 1 履带行走式液压支架的液压系统 1.1 行走液压系统

在履带行走式液压支架的行走液压系统中，系统在连通比例电磁换向阀左侧之后，高压油进入马达中，然后返回油箱，以此带动马达顺时针旋转，进而带动履带向前运动。如果撤销外力，阀芯返回原位。系统在连接比例电磁阀右侧的时候，高压油从反方向流入马达，然后再流回油箱，带动马达逆时针旋转，从而带动履带向后运动[1]。当左右两侧履带运行方向相同时，行走支架向前或向后运动。如果二者运行方向相反，则行走支架向左或向右转弯。在履带行走式液压支架行走液压系统中，有两个的溢流阀，负责发挥缓冲的作用。 1.2 支护液压系统

在履带行走式液压支架的支护液压系统中，如果系统连通比例换向阀左侧，高压油经过单向阀流入立柱下腔，立柱上腔的油流回油箱。此时活塞杆会伸出来，液压支架的顶梁接触煤层顶板，从而产生支撑力。当支撑力达到设定的标准，活塞杆就会停止伸出，这一设定标准主要是由溢流阀所确定的。如果系统连通比例换向阀右侧，高压油流入油缸上腔。当油缸上腔中的油压达到开启压力之后，其中的油会通过单向阀流回油箱。此时活塞杆会回收，液压支架与煤

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层顶板之间脱离。如果系统连通比例换向阀的中间位置，单向阀将会关闭，此时由于回油道不通，将会定位立柱。 2 PLC控制系统的硬件

对于履带行走式液压支架液压系统的工作状态，PLC电气控制系统能够进行有效的控制，例如液压站的开启和停止、液压支架的行走功能、铲煤功能、加油功能、卷缆功能、支护功能等动作。在PLC控制系统中，主要包括了工控机、触摸屏、中间继电器、交流接触器、行程开关、PLC控制器等硬件部分。在各个硬件部分的选择当中，应当尽量选择质量可靠、信誉良好的产品，从而最大限度的确保PLC控制系统作用的正常发挥，保证履带行走式液压支架的良好运行[2]。

在履带行走式液压支架当中，具有能够满足不同驱动速度要求，进行无极调速操作的液压缸。履带行走式液压支架PLC控制系统具有0V到10V的模拟量输出电压范围。伺服放大板被电液比例阀、输出模块电压输出等联合使用，其能够对模拟电压进行放大，从而得到恒流源。通过这种方式，就能够有效的驱动阀两端的控制线圈。履带行走式液压支架PLC控制系统产生的模拟输出电压为0V到10V，在经过伺服放大板之后，会产生0A到2A之间的输出电流，从而及时改变电液比例阀阀芯的开度，控制液压缸入口的油液流量，从而实现无级调速。此外，PLC控制系统能够输出数字量信号，从而更为有效的控制电磁阀，实现气缸的驱动。 3 PLC控制系统的软件 3.1 程序

在履带行走式液压支架当中，PLC控制系统软件是利用组态王设计上位机的软件平台，并将编制的组态应用软件替代硬件功能，来控制履带行走式液压支架的液压系统。对于PLC控制运行状态，会通过计算机界面进行展示。在设计PLC控制系统软件方针界面的过程中，应当根据实际要求，对组态软件界面、子图连接等进行应用。根据相关需求，应当进行二次开发，在PLC控制系统的仿真界面中应用音频技术和动画技术，从而使履带行走式液压支架的控制操作更为简单。此外，利用仿真软件将PLC控制系统的仿真画面设计、系统参数设计等联系在一起，从而更为有效的进行仿真分析[3]。 3.2 触摸屏

在履带行走式液压支架的PLC控制系统中，采用了触摸屏的操作界面。当PLC与触摸屏建立通信连接之后，会在触摸屏上显示起始界面、模式选择等内容。在软件当中，主要有复位模式、自动循环模式等选择模式。其中，复位模式能够复位系统中的部件，例如气缸、液压缸、数字量输出、模拟量输出的复位等，还能够对系统中执行元件的工作情况进行监控。自动循环模式主要包括行走、产煤、加油、卷缆、支护等自动循环。在实际应用中，根据相应的工作任务，可在触摸屏上直接选择相应的模式，从而使履带行走式液压支架正常的运行工作。

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4 结束语

履带行走式液压支架是当前社会中的一种重要设备，在工业生产等领域当中，发挥出了非常良好的作用，因而得到了十分广泛的应用。在履带行走式液压支架的电液控制中，PLC是重要的控制系统，它能够对履带行走式液压支架的液压系统进行有效的控制，从而确保其稳定的运行和工作。 参考文献

[1]周凯，李刚，赵帅.短壁开采用履带行走式液压支架研制及应用[J].煤炭科学技术，2013，4：85-88.

[2]郭卫，李绩.PLC在矿用液压支架电液控制系统中的应用研究[J].煤矿机械，2015，1：3-5.

[3]黄爱文.履带行走式液压支架机械仿真研究[J].中国新技术新产品，2015，5：77-78.