假想atlasmooer282台车的plc控制DOC.docx

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假想atlasmooer282台车的plc控制DOC

假想atlasmooer282台车的plc控制

本着长时间对台车电气的维修，也看到的工程设备开始走向自能自动化。

我也282为基础对整个台车采用西门子s7-300的plc对台车的整车电路的控制，让台车更灵活的控制减少液压系统的复杂性。

让操作变的简单方便控制。

在液压泵上的选择是采用两个柱塞变量泵，分别是输出压力在200巴100cc流量的主泵和输出70cc流量的旋转泵。

在泵的控制上各采用两种工作模式，主泵采用三位4通电磁阀，名为y156a、b，a使泵加载输出130巴压力，b让泵输出200巴压力。

旋转泵同样采用三位4同电磁阀，名y154a、b，a控制泵加载到高于80巴的压力，b让泵加载到低于80巴的压力。

旋转，推进，冲击的主阀块都采用先导电磁阀控制，推进压力调节采用两电磁阀和一个比例电磁阀相互间切换。

可以参照1354台车深孔采矿台车的控制方式。

大臂的所有动作都采用电磁阀控制。

在防卡，缓冲，钻孔返回，等上采用压力开关，检测信号给plc控制。

水的控制采用电磁阀控制，同时设有水的流量和压力检测。

首先在电气控制方面，选择硬件部分。

cpu部分才用315-2dp的模块连接一个32位输入的数字量输入模块和一个32位的数字量暑出模块。

主要是控制液压系统的启动和空压机系统水泵系统，整个系统的保护功能等。

在操作部分采用et200系列的im153从模块连接两个32位的输入模块和两个32位的输出模块来控制整个大臂的操作的钻孔过程。

在底盘部分同样才用im153模块连接一个32位的数字量输入模块和一个数字量输出模块来控制。

如下图：

软件部分，对软件的规划，把液压系统启动程序用功能fc1编写。

臂1操作部分用fc2编写，底盘控制部分用fc3编写，fc4是臂2的控制程序。

在用组织块ob1组织起来。

入下图：

程序fc1，前提条件是底盘系统停止工作，钥匙开关s139复位至0档位。

模仿282的电机启动部分，把两个臂的主电机的启动部分写在fc1的程序里。

首先写主泵启动前的电路检测部分，如漏电、相序、主电机的过流过载、液压油的油位油温等。

如下图：

在写紧停按钮和防火保护等。

启动后的空气压力和脉冲油位检测保护。

这里和282台车还是有不同的地方，因发现操作人员在对282台车主电机启动时，臂1和臂2的启动时间从来不考虑，有时基本上同时启动俩个臂的主电机，这在对整个供电系统中是有一定的影响的。

所以我在启动泵的程序编写上防止两主泵同时启动，两臂启动时间间隔在20秒。

在以后的程序中，整个系统中我把大臂的动作和钻孔系统的控制部分分开，在钻孔时对动大臂是无效的在动大臂和钻孔采用一个切换开关来实现分开（在以后的程序中在讲）。

这里我还写了在动大臂时，空压机将会停止运行，来保证省电和空压机的良好运行。

这里程序还写了在钻孔结束长时间没有其他操作动作主电机将在一分钟停止运行。

停止电路写了15秒的延时过程，来保证泵的寿命，按下停止按钮s106.1,中间继电器m0.5工作，停止所以泵的加载。

同时启动延时继电器t7,当t7延时动作时，主电机启动电路停止。

部分程序如下图:

上图原理，在启动条件满足，按启动按钮，中间继电器m0.3自锁闭合，在f60电机保护正常情况下是k61y接触器输出工作，在k61y工作下使k61输出工作，同时保持自锁，电机保持星型运转，在t0延时6秒后断开k61y输出，接通k61d输出使电机切换成三角型运转，整个主电机启动完成。

往后的t3是检测启动后的长时间空载停止启动电路的设定是时间是一分钟。

后面的t11是延时加载主泵的延时继电器。

往下还写了故障指示灯电路，在出现相应的故障时指示灯亮，方便维修人员检修。

程序fc2，这功能是控制臂1的动作和钻孔部分,首先采用s201开关切换，本开关原始位置在钻孔位置，要动大臂等，要用手拨到动臂功能位置上，动臂完成后自动复位到钻孔位置。

以下是fc2的部分程序：

上图原理，m1.1在s201切换开关旋到动臂的位置就会接通，y156b是让主泵加载到200巴压力输出控制电磁阀，在m1.1工作时就会工作，b1s180是大臂的上下左右的的动作开关，在台车282的大臂动作是靠液压系统来实现的，我想用4组三位四通电磁阀来控制大臂的上下左右动作。

Y156.2是发动机变矩器上的液压泵加载电磁阀，在底盘系统中有开关控制其加载。

输出的4个中间继电器是控制大臂的四个方向的，这里也只有部分的程序。

动臂部分包括大臂的整体动作和车的千斤顶动作，不包括电缆和水管的收放（电缆盘和水管盘的旋转只用发动机加载液压泵才有动作）。

动作部分还包括凿岩机的推进，旋转，冲击。

在发动机加载的液压系统动作中不包括凿岩机的旋转和冲击。

钻孔部分，主要是s179开关控制，本开关分为0档到4档共五个按钮控制。

0档用于钻孔的停止，1档用于打开水的确认，就只做打开水动作，2档用于钻孔系统的低冲击钻孔，包含了开水，启动主泵加载到130巴，启动旋转泵加载到低于80巴的压力，打开低冲击，打开旋转，打开推进系统，同时控制推进压力在40巴的固定压力，这是整个低冲击的钻孔系统启动过程，因为是低冲击钻孔所以没有设置如缓冲，防卡等的限制。

3档是高冲击的钻孔，高冲击钻孔时，设定主泵压力在200巴，打开高冲击钻孔，设定旋转压力在80巴以上，设定推进y103可调，这里调整推进用的是可变电位器，在比例放大器的作用下调节y103比例电磁阀的开关度。

其他的控制不变，这一档增加了缓冲压力检测，防卡压力检测两级，水压的检测，但任意条件不满足，冲击就会切换到低冲击，相应的推进也发生变化，直到满足高冲击钻孔的条件，自动转换回高冲击钻孔。

4档的钻孔系统和3档差不多，主要用于钻大孔，所以在推进上压力设定在60巴左右，在旋转上压力降低到80巴左右，防卡等检测依然存在。

在钻孔期间，尤其在开孔初期可有通过s1821档和3档，前推回拉来控制推进力大小，保证开孔质量。

钻孔完毕设定有钻孔返回，推进返回压力开关检测到钻孔完毕后冲击将停止，推进将自动切换到后退。

后退到位后停止旋转和关闭水阀门。

钻孔期间可以按s1790档位来停止钻孔，可以相互在钻孔和动臂间切换，如遇见推进梁没有压紧岩石，可有在钻孔期间旋转s201开关至动臂位置，来操作一些大臂动作，此时钻孔系统暂停。

在完成动臂后s201复位到钻孔系统，钻孔马上恢复运行。

如下图：

上是钻孔部分的一部分程序，m2.4是手动控制高冲击，下面是钻孔期间高冲击的启动条件。

程序段30是启动钻孔系统的前提条件m2.5。

在fc2的功能里就讲这么多。

功能fc3，在本程序里主要是对车的底盘电路的控制，车的发动机的启动控制、保护、制动系统条件启动，照明系统的启动和停止，档位的操作控制。

在启动底盘系统时，前提条件钻孔系统停止，为保证有良好的习惯在钻孔的前期条件就是底盘系统全面的停止工作。

底盘系统的启动在钥匙开关的s139的一档，并且两臂钻控系统的全面停止才会启动。

在照明灯控制电路里采用的是一按钮控制行车灯的启动和停止。

如下部分图：

上图是行车灯控制的一段控制程序。

K100是钥匙开关一档控制在开启钥匙开关一档在没有启动钻孔系统工作在闭合状态。

在灯工作的不同情况下传输不同的数字到同样字的存储区。

前灯按钮s104，当按第一次按钮时，开启前上灯h10，按第二次时开启前下灯h11，同时关闭前上灯h10，按第三次再次开启前上灯h10和前下灯h11，按第四次按钮时关闭灯h10和h11。

后灯按钮s102控制和前灯控制原理一样。

发动机控制，发动机采用道依兹d914风冷发动机，在k100工作时，在没有按紧停按钮时保持断燃油电磁阀y200工作打开供油通路，通过e10发电机发电输出来检测发动机运行状态，同时检测发电机的机油压力和温度和断皮保护。

任意出现问题都会让发动机在延时6秒下停止工作。

手制动控制，手制动是保证整个行车的安全，在打开手自动的条件要满足以下条件如下图:

S138是手制动开关，压下开关在k100工作下m4.1中间继电器工作，启动发动机后在上面自锁条件m5.0是变矩器故障启动手制动，t16是空档延时启动手制动，当能满足m4.1自锁的条件时，在拔起手自动开关s138，就打开手制动电磁阀y126,手制动打开便可以行车。

但是在打开手制动电磁阀时档位如一直在空挡上，手制动系统在延时4秒后断开给y126手制动电磁阀的供电启动制动。

档位控制，如下部分图：

上图是档位的所处位置的数据存储，档位控制采用三个按钮控制，分别是前进档、空挡和倒档。

本车的变速箱有三前进档和三后退档和一空挡。

原理按前进档一次，在保证发动机运行等条件，将启动前1档行车，同时再按前进按钮时就启动前进2档，再次按前进按钮时就启动前进3档，如想减档位，这时按倒档按钮，将减少一档到前进二档，再按倒档按钮到前进一档，在按倒档按钮时到空挡，如果还按倒档按钮就会启动倒退一挡。

反之在启动后退档按前进档时原理一样。

无论前进还是在后退档位上，直接按空挡按钮将启动空挡。

后端的程序写的底盘系统的报警指示。

部分电路图如下：

主电机、空压机、水泵主电路。

上图是主变压器和控制电路

下图是部分PLC数字量输出电路

部分数字量输入电路：

本车在收放电缆和水管，辅助人员和操作司机难以沟通的问题，所以在电路图部分增加了喇叭控制和制动控制，即辅助人员可以通过按钮开启喇叭同时实现车辆的制动，辅助人员同时可以控制电缆和水管的收放。

（这是在实际工作经验中得到的）。

本车在收电缆和水管在车启动后退档位时可以自动收电缆和水管。

下图为部分液压图：

下图是是柱塞泵液压图两个泵都是柱塞泵，都工作在两种不同的模式。

采有PLC输出控制。

推进液压图如下：

推进压力工作在三种模式下，两种固定在40bar和60bar，一种为可调整压力，采用比例电磁阀调节。

冲击和旋转液压图如下：

上图是凿岩机的冲击和旋转液压图，冲击采用先导电磁阀控制主阀，工作在高冲击和低冲击。

旋转同样是电磁先导控制正反转。

冲击上的压力开关是控制推进返回，旋转上的两压力开关是是控制两级防卡。

其他部分动作液压图如下：

可能有些地方需要调整，上述纯属于本人所想。