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高速液压绞车控制系统设计.pdf

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经电液换向阀１１进入液压马达７左腔，打开 相连的控制泵３０也随之启动，通过电磁换电控单向阀９，液压马达７右腔的液压油经电 向阀６Ａ或６Ｂ松开台液压马达７或８的制动。控单向阀９和电液换向阀１１，再经比例节流 接下来以主绞车（对应液压马达７）的动作阀１３和背压溢流阀ｌ４回油箱。液压马达７带 过程来说明液压系统各控制元件的具体动动卷筒反转，放出钢丝绳。此时液压马达 作，参见液压系统原理图。 ７的转速由比例节流阀１３的开度决定，系统 若需收回钢丝绳，则中间电磁换向阀工作在回油节流调速状态。液压马达７负向 ６Ａ通电，控制油进入液压马达７的制动器 负载的平衡由电控单向阀９和比例节流阀 腔，松开制动器。同时电液换向阀１５断 １３共同作用实现。 电，主系统最高压力由溢流阀１６调定为工 副绞车动作时工作流程与主绞车相 作压力（￣ｔｉ１２８Ｍｐａ）；同时电液换向阀１ｌ左 似，不再熬述。 边电磁铁通电而工作在左位，比例节流阀 为得到钢丝绳的张力，可以从液压马 １３调节到最大开度，主泵ｌ９输出的高压油经达的扭矩计算得到。在液压马达的两个油 电磁换向阀１ｌ和电控单向阀９进入液压马达口分别安装一个压力传感器，可测得两个 ７右腔，液压马达７带动卷筒正转，收回钢丝 油口的压力，计算后可得液压马达的输出 绳，收回速度由泵的流量决定（该流量由 扭矩。绞车的可由转速测速编码器得到。 比例泵变量机构的比例控制阀决定）。液 压马达７左腔的液压油经电磁换向阀１１、比２电气控制分析 例节流阀１３、电磁换向阀１５和背压溢流阀 １６回油箱。背压溢流阀１６的调定压力一般为根据以上的工作过程，结合液压系统 ７Ｍｐａ。此时比例节流阀１３开度最大而不产原理图，可以分析出需要的输出和输出信 生节流作用，液压马达７的转速由比例泵变号的数量和类型，归纳如下。 量机构的比例控制阀的输出流量决定，调２．１ＤＡ模块 整一个或多个比例控制阀，即可改变液压ＤＡ模块主要用于比例控制阀，包括两 马达７的转速，主系统工作在容积调速状个方面。其一是控制主泵的流量时使用的 态，传动效率很高。比例阀，每个主泵对应一个，共三个比例 若需停止主绞车转动，则电液换向阀控制阀；其二是在放出钢丝绳时，使用比 １１的两个电磁铁均断电而工作在中位，切例节流阀ｌ３进行节流调速，每个马达对应 个节流阀，共两个节流阀。 断主泵１９对液压马达７的供油；同时电磁换一 向阀６Ａ断电而工作在右位，使液压马达７制合计需要５个ＤＡ通道。 动器腔与油箱接通，制动器锁住液压马达７，２．２ＡＤ模块 ＡＤ模块主要用于对采集到的模拟信号 使主绞车停转；同时使比例减压阀输出口 的装换。在每个液压马达的两个油口上分 压力减小，３个主泵１９的排量减小，并使电 别安装有一个压力传感器，用于测取两个 液换向阀１５通电，主系统压力由溢流阀１７调 油口的压力，进而计算输出扭矩，共四个 定为２Ｍｐａ，这样主泵的负载较小。压力传感器。 若需放出钢丝绳，则中间电磁换向阀合计共需４路ＡＤ通道。 ６Ａ通电，控制油进入液压马达７的制动器 ２．３Ｉ／Ｏ模块 腔，松开制动器；同时使比例控制阀的开 ＩＯ模块主要用于电磁换向阀的开关量 度最大，使得３个主泵１９的排量为最大；电输出（一个电磁铁对应一个）和报警信号 液换向阀１５通电，主系统压力由溢流阀ｌ７调的开关量输入。开关量输出主要有电磁换 定为２Ｍｐａ；同时电液换向阀１ｌ右边电磁铁向阀６两个，电磁换向阀１１四个（每电磁换 通电而工作在右位，主泵１９输出的液压油向阀对应两个），电磁换向阀１５一个（用 ２１ 广船科技２０１４年第４期（总第１２７期） 表４Ｉ／Ｏ模块分配 名称ＩＯ端口地址（开关量）连接端 开关量输出ＹＯ电磁换向阀６Ｂ Ｙ１电磁换向阀６Ａ Ｙ２电磁换向阀６Ｃ Ｙ３溢流阀１５ Ｙ４电磁换向阀１１Ａ，右位 Ｙ５冲洗泵启动继电器 Ｙ６全部泵停止继电器 Ｙ７备用 Ｙ１Ｏ电磁换向阀９Ａ Ｙ１１电磁换向阀９Ｂ Ｙ１２电磁换向阀ｌ１Ｂ，左位 Ｙ１３电磁换向阀１１Ｃ，右位 Ｙ１４电磁换向阀１１Ｄ，左位 Ｙ１５主泵Ａ启动继电器 Ｙ１６主泵Ｂ启动继电器 Ｙ１７主泵Ｃ启动继电器 开关量输入Ｘ０收缆开关 Ｘ２放缆开关 Ｘ３手动选择开关 Ｘ４急停开关 Ｘ５。Ｘ６主绞车收、放限位 Ｘ７，Ｘ１０副绞车收、放限位 Ｘｌｌ—Ｘ１５过滤器报警信号 表５特殊模块一高速计数模块（ＦＸ２Ｎ一１ＨＣ） 模块名称连接端 １＃ＦＸ２Ｎ一１ＨＣ液压马达７，编码器 ２＃ＦＸ２Ｎ—ｌＨＣ液压马达８，编码器 ４控制流程设计根据上述程序流程图，经过现场调试 编写出了符合设计要求的ＰＬＣ程序以及触摸 根据１．２节绞车工作过程的描述，得出屏程序。通过在现场的实践应用，程序很 液压工况表见表６。好的完成了对液压系统动作的控制，同