《装备制造技术｝２０１３年第９期 基于Ｐ ＬＣ对牵引采煤机的无线控制研究 王文霞 （安徽矿业职业技术学院，安徽淮北２３５０００） 摘要：为改善液压牵引采煤机司机的工作条件，采用ＰＬＣ做为控制主机，加装液压控制装置及无线收发装置，对采煤 机实现无线遥控、网络控制，并进行过载、过流及断相保护，及恒功率自动控制等功能。改变了传统液压牵引采煤机的 操控方式．提高了采煤机的操作及控制的安全性。 关键词：液压牵引采煤机；ＰＬＣ；无线控制 中图分类号：ＴＤ４２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１３）０９—０２５１—０２ 随着矿井信息化，自动化进程的推进，具有无线 模拟量输出只需增加相关模块即可，系统扩展性好， 控制功能的电牵引采煤机已成为现阶段煤矿生产的 稳定性高，三菱系列的ＰＬＣ市场保有量大，质量稳 主力，目前仍有相当数量的液压牵引采煤机服役作 定，可采用梯型图进行编程，人机交互性好。 业。电牵引采煤机采用多电机驱动，装机功率大，机 身长，适用于走向长度大、Ｔ作面长的中厚煤层综采 Ｔ作面。这类液压牵引采煤机虽具有机身短，渊度灵 活等优势，但是，其操控部分确存在一定的问题，如 单电机Ｔ作，电控系统简单，一般的电气控箱内只有 一支隔离开关及几个控制按钮，基本无相应的保护 功能。另外，液压牵引采煤机操作不方便，工作过程 中常ｆＪ｜现危害人员安全的情况，本文设计研发基于 高可靠性ＰＬＣ的无线遥控装置实现液压牵引采煤机 无线控制的具体实施方案。 １ ＰＬＣ控制系统设计 ＦＸ２一ＳＡＤ便于ｌ＿｛茁米壤氍联 液压牵引采煤机无线控制系统改造巾的核心部 图１ ＰＬＣ控制系统部分电路图 分为ＰＬＣ控制系统，该系统以三菱的ＦＸ２Ｎ—ＭＲ４８ 系统Ｔ作时，首先开机白检，然后检测液压箱油 型ＰＬＣ为主控机，在不改变原有控制性能及主机结 位、油温、电机温度、前后＿Ｔ作区障碍物、冷却水压力 构的前提下，将机组牵引、摇臂调高、电机启停等动 等参数，无异常后待机，等待操作信号。只有电机启 作实现无线控制，并且通过本次改造，实现主电机的 动后，其他相关动作指令才有效，工作过程巾，实时 超温、过压、过流、缺相、短路及漏电保护功能和液压 监测电机输ｆ｛Ｊ功率、油压、油温、水压等参数。停机 油、润滑油位、油温监测功能。 时，首先将牵引系统回零，然后调高系统置巾，停稳 ＰＬＣ控制系统主要由ＰＬＣ主机模拟量采集模块 后液压制动器动作，最后系统卸荷。 ８ＡＤ、无线接收模块、无线发送机、操作手柄、人机界 该系统通过接收ＰＬＣ主控系统的控制信号，控 面等５部分组成。ＰＬＣ控制系统部分电路图ｌ所示。 制液压油驱动相应的液压缸实现牵引、调高系统进 该控制系统可接收８路模拟量信号（０～２０ ｍＡ、 行Ｔ作，并设定其合适的丁作压力，保证人工操作级 ４～２０ ｍＡ、０～５ Ｖ、０～１０ Ｖ）、８路开关量信号，可输 别高于遥控操作。系统压力源取自原系统，采用叠加 ¨｛８路开关量信号并可直接驱动电磁阀工作，如需 式电磁换向阀和叠加式双口溢流阀组合而成，阀底 收稿日期：２０１３－０６—０５ 作者简介：王文霞（１９７９一），安徽安庆人，讲师，主要从事电气工程方而的Ｔ作与研究。 ２５１ 板利用原机器上液压制动器控制板进行扩展，无需 增加额外附件 无线遥控装置液压驱动部分如图２ 所示 鹭 ｔ 离 峨￣２ Ｍ Ｐａ 、 莲 图３调高系统液压原理及无线控制图 液 ｝ 器 控缸由一个Ｈ型机能电磁阀供液，而电磁阀由无线 力抓来ｒＩ原系统 装置控制实现遥控操作，同牵引系统改造所用的齿 条油缸一样，其Ｔ作压力调定在能驱动换向阀而义小 于人Ｔ操作手柄时所产生的驱动力，保证了人Ｔ操作 图２ 无线遥控装置液压驱动部分原理图 ２液压控制系统改造 ＭＧＤ１５０一Ｎ型采煤机在牵引时依靠左右转动调 的优先级高于遥控装置，经现场试验所得，采用内径 ３０ ｍｍ，杆径ｌ８ ｍｍ的驱动缸．在压力２．５～２．８ ＭＰａ 下，即可靠驱动原换向阀动作，还可保证在紧急情况 下手动控制。 节手柄实现机组的前后牵引，操作手柄的旋转角度 通过凸轮装置转换成直线运动驱动渊速机构，｛Ｊ吉Ｊ速 机构驱动主油泵实现前、后牵引和速度的变换 ． ３ 总结 本文对液压采煤机进行了改造 改造后，提高＿ｒ 同时，通过本次改造，增加了相关的电压、电流功率、 遥控操纵改造实现的方案是在驱动手柄的前端 加装一个齿轮，齿轮由一个小型的双活塞齿条油缸 驱动，齿条油缸由一个Ｇ型机能电磁阀供液，而电磁 设备的Ｔ作效能，改善了设备操作人员的安全条件， 阀由无线装置控制实现遥控操作，齿条油缸的Ｔ作 柄时的驱动力。这样保证了人Ｔ操作的优先级高于 压力调定在能驱动操作手柄旋转而小于人工旋转手 液位、油温等保护动作 遥控装置，保证在紧急情况下的安全生产。调高系统 参考文献：液压原理及无线控制如图３所示， 【１】徐恳，朱屹生．液压牵引采煤机的无线遥控装置设计… 煤炭科学技术，２０１０（８）：１０７—１０８ ＭＧＤ１５０一ＮＷ型采煤机液压调高系统由一个双 缸结构的齿条油缸驱动遥臂实现２７０。旋转，改造实 现的方式为在原调高换向阀后部加装一液控缸，液 【２１刘温暖电牵引采煤机蒯速系统『Ｊ１ｌ煤矿机械，２００９，３０（５） １２５－１ ２７． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｈｅａｒｅｒ ＷＡＮＣ Ｗｅｎ－ｘｉａ （Ａｎｈｕｉ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｔｕａｉｂｅｉ ２３５０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｉｍｐｒｏｗ￣ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｈｅａｒｅｒ ｓｈｅａｒｅｒ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｒｉｖｅｒｓ，ｕｓｅ ｏｆ ＰＬＣ ａｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｈｅａｒｅｒ，ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏ１．Ａｎｄ ｏｖｅｒ ｌｏａｄｉｎｇ，ｏｖｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｏｐｅｎ－ｐｈａｓｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｐｏｗｅｒ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏ１．Ｃｈａｎｇｅｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗａｙ ｏｆ ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｈｅａｒｅｒ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｈｅａｒｅｒ；ＰＬＣ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ２５２
