一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统技术方案

一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，采用磁阻式传感器进行速度的检测，传感器与主轴装置相连，将速度信号转化为电路信号，为了保证信号不在传递过程中受到干扰，防止信号失真，最终输出的电压信号与原始信号频率相同。能够提高对系统的控制精度和稳定性，对绞车的运行状况进行实时检测，对绞车合理保护，防止事故发生。同时控制系统获得的参数能够直观显示在操作平台上，方便工作人员针对数据进行调整。该系统实用性、抗干扰能力强，适用于煤矿井下工作环境。

An explosion-proof hydraulic winch control system based on PLC

Based on PLC explosion-proof hydraulic winch control system, speed detection using magnetoresistive sensor, and the sensor connected with main shaft device, the speed signal into the signal circuit, in order to ensure the signal interference in the transmission process, prevent signal distortion, frequency voltage signal and the original signal output end of the same. The utility model can improve the control accuracy and stability of the system, detect the running condition of the winch in real time, protect the winch reasonably, and prevent the accident from occurring. At the same time, the parameters obtained by the control system can be visually displayed on the operating platform, which facilitates the staff to adjust the data. The system is practical and has strong anti-interference ability, and it is suitable for working environment in coal mine.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统
本专利技术涉及一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
防爆绞车常常作为煤矿生产井下运输的主要设备使用，绞车的防爆性能对于保证煤矿生产有着重要意义。目前广泛使用的防爆方法主要有电控和液压控制2种，液压防爆绞车利用液压系统的部件与电控绞车相结合，进而组装成为新型的机械设备。整个防爆绞车的核心部分为液压控制系统，它对设备的正常运转起着调节、控制和保护的作用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，能够提高对系统的控制精度和稳定性，对绞车的运行状况进行实时检测，对绞车合理保护，防止事故发生。同时控制系统获得的参数能够直观显示在操作平台上，方便工作人员针对数据进行调整。该系统实用性、抗干扰能力强，适用于煤矿井下工作环境。本专利技术所采用的技术方案是。所述控制系统依靠电液比例进行速度控制，油缸将油泵送到减压阀后进入方向阀，最后进入传动系统。当方向阀工作时，油液进入油缸上腔，推动活塞向下运动，泵的摆角逐渐变小，绞车速度减慢。当方向阀不工作时，油液进入油缸下腔，活塞向上运动，泵的摆角增大，绞车速度变大。在传动装置上安装传感器能够获得绞车的运动信号，将信号进行转换后得到当前速度下的电压信号，将测量信号与计算信号进行对，如果两者相等，则方向阀的电流为0，活塞不动，绞车保持匀速运行。当绞车需要进行减速时，控制系统利用PLC根据行程传递的信号使得换向阀、溢流阀工作，实现绞车速度的自动控制。同时方向阀也会根据绞车的速度进行适当调整，实现了绞车速度的双重控制。伺服阀处于中位时，绞车保持速度不变，需要提升速度时，提升手柄，主泵泵送油进入油缸下腔，推动活塞上升，增大斜盘倾角，进而增大绞车运行速度，绞车减速过程与增速过程液压控制完全相反。整个绞车运动速度的改变需要人工进行控制，这也使得绞车的运行产生安全隐患，工人操作经验的不足及井下环境的特殊容易导致煤矿事故的发生。液压绞车在往下运送货物时，随着马达转速的逐渐增大，最终其转速会超过主油泵的最大供给速度，此时马达与主油泵主从方式发生改变，马达带动主油泵运转，电机转为发电反馈方式，系统制动力矩产生，逐渐形成超速现象。如果不对超速状态下的控制系统进行保护，很容易引发井下事故。目前主要依靠机械式保护装置，通过控制离心力使得连接点断开，实现紧急制动。机械设备的制造及磨损等因素限制了保护系统地准确性和可靠性。所述控制系统采用磁阻式传感器进行速度的检测。传感器与主轴装置相连，将速度信号转化为电路信号，为了保证信号不在传递过程中受到干扰，防止信号失真，最终输出的电压信号与原始信号频率相同。经过信号的处理放大，得到频率转速成正比的电压信号，将电压信号进行f/v变换后输出直流电压信号，在依靠PLC的A/D接口转换为常规的数字信号并对信号进行存储，为后续的PID控制进行准备。所述控制系统进行超速保护时，利用PLC和传感器监测速度，当速度超过设定范围时，PLC控制主油泵停止工作，制动系统控制绞车停止运行。绞车过卷时，利用速度传感器经处理后的信号输入到PLC计数模块，进行行程的测量和累计，超过设定行程，可以认为发生过卷，PLC对过卷的控制降低了系统故障的概率。PLC控制系统能够将系统的运行状态参数直观的显示到操作平台上，使绞车的运行更加直观，防止因人工操作误差造成的系统故障。本专利技术的有益效果是：该控制系统能够提高对系统的控制精度和稳定性，对绞车的运行状况进行实时检测，对绞车合理保护，防止事故发生。同时控制系统获得的参数能够直观显示在操作平台上，方便工作人员针对数据进行调整。该系统实用性、抗干扰能力强，适用于煤矿井下工作环境。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的液压控制结构图。图2是本专利技术的绞车速度PID控制流程。图3是本专利技术的信号处理放大电路。图中：1．梭阀；2．比例油缸；3．伺服阀；4．ZBS—H915变量泵；5．差动油缸；6．盘闸；7．液压马达；8．卷筒；9．旋转编码器；10.重物；11．钢丝绳；12．液控换向阀；13．制动手柄；14．放大器2；15．电液比例溢流阀；16．驱动手柄；17．控制器18．放大器1；19．电液比例减压阀。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2，控制系统依靠电液比例进行速度控制，油缸将油泵送到减压阀后进入方向阀，最后进入传动系统。当方向阀工作时，油液进入油缸上腔，推动活塞向下运动，泵的摆角逐渐变小，绞车速度减慢。当方向阀不工作时，油液进入油缸下腔，活塞向上运动，泵的摆角增大，绞车速度变大。在传动装置上安装传感器能够获得绞车的运动信号，将信号进行转换后得到当前速度下的电压信号，将测量信号与计算信号进行对，如果两者相等，则方向阀的电流为0，活塞不动，绞车保持匀速运行。当绞车需要进行减速时，控制系统利用PLC根据行程传递的信号使得换向阀、溢流阀工作，实现绞车速度的自动控制。同时方向阀也会根据绞车的速度进行适当调整，实现了绞车速度的双重控制。伺服阀处于中位时，绞车保持速度不变，需要提升速度时，提升手柄，主泵泵送油进入油缸下腔，推动活塞上升，增大斜盘倾角，进而增大绞车运行速度，绞车减速过程与增速过程液压控制完全相反。整个绞车运动速度的改变需要人工进行控制，这也使得绞车的运行产生安全隐患，工人操作经验的不足及井下环境的特殊容易导致煤矿事故的发生。液压绞车在往下运送货物时，随着马达转速的逐渐增大，最终其转速会超过主油泵的最大供给速度，此时马达与主油泵主从方式发生改变，马达带动主油泵运转，电机转为发电反馈方式，系统制动力矩产生，逐渐形成超速现象。如果不对超速状态下的控制系统进行保护，很容易引发井下事故。目前主要依靠机械式保护装置，通过控制离心力使得连接点断开，实现紧急制动。机械设备的制造及磨损等因素限制了保护系统地准确性和可靠性。如图3，控制系统采用磁阻式传感器进行速度的检测。传感器与主轴装置相连，将速度信号转化为电路信号，为了保证信号不在传递过程中受到干扰，防止信号失真，最终输出的电压信号与原始信号频率相同。经过信号的处理放大，得到频率转速成正比的电压信号，将电压信号进行f/v变换后输出直流电压信号，在依靠PLC的A/D接口转换为常规的数字信号并对信号进行存储，为后续的PID控制进行准备。控制系统进行超速保护时，利用PLC和传感器监测速度，当速度超过设定范围时，PLC控制主油泵停止工作，制动系统控制绞车停止运行。绞车过卷时，利用速度传感器经处理后的信号输入到PLC计数模块，进行行程的测量和累计，超过设定行程，可以认为发生过卷，PLC对过卷的控制降低了系统故障的概率。PLC控制系统能够将系统的运行状态参数直观的显示到操作平台上，使绞车的运行更加直观，防止因人工操作误差造成的系统故障。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，其特征是：所述控制系统依靠电液比例进行速度控制，油缸将油泵送到减压阀后进入方向阀，最后进入传动系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，其特征是：所述控制系统依靠电液比例进行速度控制，油缸将油泵送到减压阀后进入方向阀，最后进入传动系统。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，其特征是：在传动装置上安装传感器能够获得绞车的运动信号，将信号进行转换后得到当前速度下的电压信号，将测量信号与计算信号进行对，如果两者相等，则方向阀的电流为0，活塞不动，绞车保持匀速运行。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的防爆液压绞车控制系统，其特征是：所述控制系统采用磁阻式传感器进行速度的检测，传感器与主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏莹，
申请(专利权)人：魏莹，
类型：发明
国别省市：辽宁,21