矿用电动轮自卸车PLC 监控装置应用研究

杨国利

（内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司，内蒙古 霍林郭勒 029000）

1 电动轮自卸车PLC 组成

PLC 监控系统由一台PLC 液晶触摸屏，信号通道板和电源组成。PLC 包括一个主模块，一个I/O 扩展模块和二个A/D扩展模块，低位输入开关量信号（一端接地、一端PLC）输入主模块，高位输入的开关量信号（一端接电源）输入主模块，输入到信号通道板，经通道板信号变换为低位输入信号至I/O 信号，分别到电磁阀和蜂鸣器。A/D 输入模块采样5个模拟量信号：主电压隔离放大器信号（Uf250），两个电机M1、M2 的电流隔离放大器信号（IM1/250），速度隔离信号（V/9.6）和转速隔离信号（n/535），监控系统故障报警功能：

2 PLC 工作原理

可编程控制器是计算机技术与继电器逻辑控制概念相结合的一种新型控制器。它是以微处理机为核心，用作数字控制的专用计算机。随着微电子技术，计算机的发展和数据通信技术的推进，PLC 已逐渐取代了传统的逻辑控制装备，是当前先进工业自动化的三大支柱之一。它在机电一体化产品中应用范围极广，PLC 具有可靠性高，适应工业现场的高温、冲击、灰尘等恶劣环境的特点，可取带继电器控制装备完成顺序控制和程序控制，进行PLD 回路调整，也可以完成高速数据采集与分析系统。

PLC 程序编制多采用梯形图和命令语句的方式，由于简单、形象、易于现场操作人员理解与掌握无需具备计算机专业知识。SF31904 上所使用的是三菱公司PLC，共有17 个开关量输入

1）当（IM1+IM2）≥2200A 或UF≥1100V 时显示过流或过压报警信号。

2）当IM1 和IM2 数据相差超过300A，时间超过150S，显示单机运转故障报警信号。

3）在牵引情况下，当IM1+IM2≥1900A，时间超过20S，显示阻转报警信息。

4）当V≥36km/h 时，在牵引的制动情况下，IM1、IM2 小于50A，UF 小于75V，时间超过2S 判断相应隔离放大器损坏。

5）当V≥36Km/h 时，判断为超速故障信息。

6）当n≥2400rmp 时，判断为柴油机转速过高

3 PLC 有很强的自诊断功能

无论是自身故障还是外围故障，都可用可编程控制器上具有的自诊断指示功能的发光二级管（LED）的亮灭来诊断。该微机控制箱内有一个8 键触摸开关、一个钮子开关盒6个发光数码管，具有实时监控系统参数，故障位置以及故障自诊断功能。现将主要键的功能叙述如下：

1）故障诊断开关

在车辆处于正常运行状态，该开关就置于常下运行位。当维修人员想查找故障，修改参数时应置于故障位，请注意此时将车辆停止，熄火，方能操作

在故障诊断开位于正常位置时，该键为n/pw 的功能，按下该键显示柴油机转速或电功率（Kw），显示转速时，显示屏左面一位提示符“n”，显示电功率时，左面一位提示符“P”。

在故障诊断开关位于故障检测时，该键为牵引键功能，按下该键微机将自动牵引逻辑部门，搜索完成后，将显示故障代码，显示屏左2 位显示故障代码，由该代码可通过表（见如下）查找相应的系统故障。

在故障诊断开关位置时，该键为IF/UF 键功能，按下该键显示主回路主电流I（A）和主电压UF（V），显示电流时，左面2 位显示字符“CF”，显示电压时，左面2 位显示提示字符“UF”在故障检测状态下，该键为制动键功能，按下该键，微机将自动搜索制动部分逻辑故障，搜索完成后，显示屏左2 位显示提示字符“FF”，右2 位显示故障码，通过表（见下图）可查找相应的系统故障。

按下该键将显示车辆左或右轮转速度，显示屏左2 位显示提示符“1F”或“2F”，显示屏右2 位将显示车速（Km/h）。

5）特殊参数键

在正常运行状态下，该键循环显示左电机电枢电流IM1（A）和右轮电机电流IM2（A），制动基准电压（V），恒速下坡基准电压，以及PWM 脉宽比。显示电流时，左2 位显示提示符“C1”或“C2”，表示后四位数据是1M1 或IM2 的电流；显示和制动基准电压时，左3 位显示字符“URP”，右2位显示制动给定电阻RPR 上的电压；显示恒速下坡基准电压，左1 显示提示字符“UPP”右2 显示运行的时间，单位为“V”；显示脉宽比，左1 位提示字符“╟”，右3 位显示脉宽比，最大为650.

故障代码表及故障说明