PLC在履帶行走式液壓支架電液控制中的應用

摘 要：在當前的工業領域當中，履帶行走式液壓支架是一種重要的設備。在實際應用中，為了確保其能夠高效的運行，并且更好的發揮作用，其電液控制十分重要。其中，PLC是一種應用較為廣泛的系統，能夠對履帶行走式液壓支架電液控制發揮出良好的作用。文章首先介紹了履帶行走式液壓支架的液壓系統，然后分析了PLC控制系統的硬件構成及軟件設計。

關鍵詞：PLC；履帶行走式液壓支架；電液控制

前言

在工業生產領域當中，履帶行走式液壓支架能夠結合采煤機、鏟車、破碎機、運煤車等共同應用，形成斷臂機械化采煤系統，并且發揮出重要的支護作用。一般來說，履帶行走式液壓支架結合連續采煤機共同運行，能夠對采煤機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中，主要包括控制系統、支護系統、行走系統等部分。

1 履帶行走式液壓支架的液壓系統

1.1 行走液壓系統

在履帶行走式液壓支架的行走液壓系統中，系統在連通比例電磁換向閥左側之后，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，進而帶動履帶向前運動。如果撤銷外力，閥芯返回原位。系統在連接比例電磁閥右側的時候，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，從而帶動履帶向后運動[1]。當左右兩側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彎。在履帶行走式液壓支架行走液壓系統中，有兩個的溢流閥，負責發揮緩沖的作用。

1.2 支護液壓系統

在履帶行走式液壓支架的支護液壓系統中，如果系統連通比例換向閥左側，高壓油經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，從而產生支撐力。當支撐力達到設定的標準，活塞桿就會停止伸出，這一設定標準主要是由溢流閥所確定的。如果系統連通比例換向閥右側，高壓油流入油缸上腔。當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。如果系統連通比例換向閥的中間位置，單向閥將會關閉，此時由于回油道不通，將會定位立柱。

2 PLC控制系統的硬件

對于履帶行走式液壓支架液壓系統的工作狀態，PLC電氣控制系統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、PLC控制器等硬件部分。在各個硬件部分的選擇當中，應當盡量選擇質量可靠、信譽良好的產品，從而最大限度的確保PLC控制系統作用的正常發揮，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中，具有能夠滿足不同驅動速度要求，進行無極調速操作的液壓缸。履帶行走式液壓支架PLC控制系統具有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合使用，其能夠對模擬電壓進行放大，從而得到恒流源。通過這種方式，就能夠有效的驅動閥兩端的控制線圈。履帶行走式液壓支架PLC控制系統產生的模擬輸出電壓為0V到10V，在經過伺服放大板之后，會產生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，從而實現無級調速。此外，PLC控制系統能夠輸出數字量信號，從而更為有效的控制電磁閥，實現氣缸的驅動。

3 PLC控制系統的軟件

3.1 程序

在履帶行走式液壓支架當中，PLC控制系統軟件是利用組態王設計上位機的軟件平臺，并將編制的組態應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。對于PLC控制運行狀態，會通過計算機界面進行展示。在設計PLC控制系統軟件方針界面的過程中，應當根據實際要求，對組態軟件界面、子圖連接等進行應用。根據相關需求，應當進行二次開發，在PLC控制系統的仿真界面中應用音頻技術和動畫技術，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控制系統的仿真畫面設計、系統參數設計等聯系在一起，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控制系統中，采用了觸摸屏的操作界面。當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、模式選擇等內容。在軟件當中，主要有復位模式、自動循環模式等選擇模式。其中，復位模式能夠復位系統中的部件，例如氣缸、液壓缸、數字量輸出、模擬量輸出的復位等，還能夠對系統中執行元件的工作情況進行監控。自動循環模式主要包括行走、產煤、加油、卷纜、支護等自動循環。在實際應用中，根據相應的工作任務，可在觸摸屏上直接選擇相應的模式，從而使履帶行走式液壓支架正常的運行工作。

4 結束語

履帶行走式液壓支架是當前社會中的一種重要設備，在工業生產等領域當中，發揮出了非常良好的作用，因而得到了十分廣泛的應用。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，它能夠對履帶行走式液壓支架的液壓系統進行有效的控制，從而確保其穩定的運行和工作。

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用[J].煤炭科學技術，2013，4：85-88.

[2]郭衛，李績.PLC在礦用液壓支架電液控制系統中的應用研究[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].中國新技術新產品，2015，5：77-78.