摘　要:针对挖掘机的工作特点,提出了一种用FX2N系列PLC改进其电气控制系统的方法。分析了电气系统的控制要求,给出了系统的硬件、软件设计方法。实践证明,这种方法提高了挖掘机工作的可靠性和工作效率,具有较大的推广价值。

    关键词:挖掘机;电气控制;硬件设计;系统程序

    挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械,它主要由电气控制系统、液压系统、冷却系统、钻臂、行走机构、扒杂运输机构等组成。工作时,先启动蜂鸣器,让工作人员离开生产现场;再起动冷却泵电机,对液压电机和钻头电机进行冷却;待冷却泵稳定工作后,起动液压泵电机,再起动钻头电机开始工作。停机顺序与起动顺序正好相反。以前大部分挖掘机采用传统的继电器-接触器控制系统。这种系统的主要缺点是接线复杂、维修困难,控制触点易烧坏,以及可靠性和抗干扰性较差。

    可编程逻辑控制器(PLC)作为新一代的工业控制装置,由于其具有体积小、安装方便、编程简单、易于使用和修改等特点而获得广泛应用。本文用PLC 主电路设计与控制要求挖掘机的电气控制系统主要控制钻头电机、冷却泵电机、液压泵电机按事先设定的顺序起停, 按设定的时间运转,同时当系统温度超过设定值时产生报警。控制系统主电路图如图1所示。系统主电路图　　图1中钻头电机功率较大,采用Y-Δ起动方式由KM4、KM5、KM6控制;冷却泵电机和液压泵电机功率较小,直接起动即可,分别由KM2、KM3 控制。

    接触器KM0作急停用:当系统出现紧急情 —17—控制与应用技术 EMCA2007,34 况时,断开KM0,即断开三台电机的电源,同时接触器KM1控制蜂鸣器HA1的鸣叫。图1中FR1 ~FR3为热继电器,用于对电机进行过载保护; FR4为采用温度传感器,用于准确测量钻头电机的工作温度,当温度超过设定值时,控制HA2进行声光报警。根据工艺要求, PLC控制系统首先必须保证三台电机按指定的顺序起动和停止;其次,系统必须有自动和手动两种工作方式。正常工作时各电机连续自动运转,系统调试与维修时采用手动工作方式。此外,系统还应设置互锁、短路和过载保护。当液压泵电机和冷却泵电机中有一台过载时,系统必须停止工作;钻头电机过载时,只停止其本身的工作,不影响其他电机的工作。

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