PLC技术改进斗轮机电气控制系统研究
李荣方
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李荣方,. PLC技术改进斗轮机电气控制系统研究[J]. 信息通信与技术,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.157043.
摘要:
斗轮机在多种机械设备当中都有着广泛应用,其控制系统主要是由电气控制电单元组成的。随着科技的不断进步,斗轮机电气控制系统功能越来越完善,智能化水平越来越高,这得益于PLC技术的引入。以下本文针对PLC技术在斗轮机电气控制系统改进中的具体应用进行了简要分析阐述,希望能够为相关行业工作人员提供些许参考。
关键词: PLC技术斗轮机电气控制系统改进方法
DOI:10.12721/ccn.2021.157043
基金资助:

电气控制系统是斗轮机的核心控制机构,其功能质量对于斗轮机的使用效率有着直接影响。根据以往使用经验,斗轮机在长期使用过程中,普遍会出现电缆磨损问题,导致斗轮机控制系统失灵,无法准确执行控制指令,从而影响斗轮机的正常运行与使用。而PLC技术的应用则可以对斗轮技电气控制系统进行有效优化,具有很强的实际作用价值。

1 PLC技术改进电气控制系统的具体方法

1.1安装PLC控制器

造成斗轮机电气控制系统电缆断裂问题的原因是多方面的,而针对不同断裂现象,所采取的改进处理措施也应有所不同。其中有一种电缆断裂故障的维修难度较大,即主车与尾车连接通信的电缆断裂。这种情况下,需要把保护管内出现断裂的电缆取出,然后再在其中安装新的电缆,这个过程需要对原本的结构进行分解充足,工作量相对较大,实施起来工期也较长,维修效率不高。而如果安装PLC控制器,则可以大大提高斗轮机电气控制系统功能的灵活性与可拓展性,实现对电缆使用状态的实时监测和智能化管理,直接预防电缆的过度磨损和扭曲断裂问题的产生。

1.2利用光缆进行连接

相比较于电缆材料而言,光缆材料属性无论在体积、重量;传输能力还是抗干扰性等方面,其优势都更为突出。因此,在应用PLC技术对斗轮机电气控制系统进行改的过程中,可以采取以光缆代替电缆进行主车和尾车连接的方式,这样有利于实现更好的数据传输通信效果。光缆的外表层设置有保护套,保护套外面还可以再设置保护层或橡胶保护管,使用过程中能够更加有效的保护光缆的完整性。由于光缆的体积小、重量轻的特点,加设橡胶管还可以是光缆在上部的保护管中有一定的空间进行活动,从而解决因为悬臂扭曲的力度与下保护管的固定力相抗衡所产生的电缆断裂的问题。

2 PLC技术改进电气控制系统的具体案例

2.1案例介绍

某公司两台DQL2000/2000 35m斗轮堆取料机,用于场地煤炭装卸作业。该机尾车可与主车脱卸,以适应堆料或取料作业。主车电控室配有M ODICON E984-381可编程序控制器(PLC)。尾车的行走,电缆卷筒驱动,主车与尾车的通讯,均由主车控制。从主车电控室到尾车电控室用7根共71芯线电缆连接,长均约100 m(图1)。经过数年运行,发现电缆断线频繁。虽经多次修复,但断线越来越严重,造成尾车失控。

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2.2故障分析

斗轮机的主车与悬臂、司机室、主车电控室等组成一体。悬臂可左右回转并俯仰,进行取料或堆料,回转±135°,俯仰±13°。尾车与固定式的地面皮带机连成一体,能在地面轨道上行走。连接主车与尾车的所有控制电缆和动力电缆均通过设置在落料斗中央(回转中心)的保护管中。由于电缆很多,而电缆保护管又不宜占料斗空间太大,上保护管不停地随悬臂左右回转,下保护管固定不动。因此,在斗轮机悬臂左右回转时,保护管内的电缆也不停地扭动。动力电缆截面较粗,控制电缆截面较细,久而久之,控制电缆芯线纷纷疲劳折断。断线后,检查和修理都十分困难。

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2.3改进方法

控制电缆断线后,如果重新敷设电缆,就必须进行部分机构解体,工程难度大,周期长,严重影响生产,而且今后仍然会发生电缆断线故障。而用PLC改进控制电路,只需在主车和尾车的电气房各安装一套OM RON公司的C200H简易PLC,配置80点I/O接口及通讯模块,用光缆或电缆连接,实现信号传输(如图2,图3)。光缆信号传输效率高,抗干扰能力强,具有较好的拉伸、弯曲、压扁、扭绞等机械特性。为防止装卸作业中煤块砸伤光缆,在光缆的外面又加套了橡胶管。这样既可防止煤块砸伤光缆,又可让光缆在橡胶管中相对自由地活动,改善了扭绞应力集中等状况。用一根光缆代替众多的电缆,不仅减少了占用的空间,而且大大减少了敷设电缆的工程量。PLC的编程和调试工作,均可在实验室中完成。在现场只要敷设一根光缆、安装两个PLC柜和进行简单的程序调试、试车即可,从而大大减少停机时间。

2.4改进后的效果

1) 安装方便,调试简单,影响生产时间少,使用效果较好。2)检查光缆是否完好的方法很简单。只要拔下光缆插头,一头对准光线,另一头可看到亮点,就说明光缆完好。3)如果再要加一根备用传输电缆,则只要拔下光缆插头,插上备用电缆插头,再拨一下转换开关即可。操作方便,可靠性更高。4)如果进一步优化设计,还可以省去许多继电器等元器件,使得工作更可靠、更经济。

3结语

经过以上分析阐述不难发现,PLC技术在斗轮机电气控制系统的应用有着十分突出的作用价值,上文所述案例证明,安装PLC控制系统之后,斗轮机的电气控制系统功能得到有效完善,而且系统运行的可靠性与稳定性都有所提升,操作便捷度也更高,是一种值得被广泛推广应用的是技术手段。

参考文献

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