基于信捷PLC對細(xì)石混凝土泵電氣系統(tǒng)的設(shè)計

摘要：為了推進(jìn)細(xì)石混凝土泵的國產(chǎn)化，在保證產(chǎn)品性能的前提下，降低其電氣系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，采用以國產(chǎn)信捷PLC(ProgrammabIe Logic ControlIer)為主的控制元件對細(xì)石混凝土泵電氣系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。在保證細(xì)石混凝土泵使用穩(wěn)定性的同時，降低了其電氣系統(tǒng)的制造成本，提高了適用性。所設(shè)計電氣系統(tǒng)經(jīng)菏澤永安機(jī)械制造有限公司檢驗使用，實際應(yīng)用情況良好。
關(guān)鍵詞：PLC控制；細(xì)石混凝土泵；電氣系統(tǒng)

0 引言
我國混凝土泵車的市場前景與現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程密切相關(guān)。作為“車、泵、站”為一體的施工機(jī)械，對保證工程質(zhì)量、提高施工速度、增加施工安全等起著十分重要的作用。近年來，我國的拖式混凝土泵車得到了飛速發(fā)展，按照各廠家產(chǎn)品生產(chǎn)能力等的不同，大致可以分成以三一重工、中聯(lián)重科為代表的第一梯隊，以鴻得利、佳爾華等為代表的第二二梯隊，以及其他生產(chǎn)能力都相對較小的第三梯隊廠家。
對中小生產(chǎn)企業(yè)而言，充分發(fā)揮混凝土泵車輸送效率高、操作簡單、維修方便的優(yōu)勢；研制操性能可靠、價格低廉的產(chǎn)品以及時補(bǔ)充國內(nèi)市場，然后逐步向高端產(chǎn)品方向發(fā)展，是目前企業(yè)得以生存的戰(zhàn)略方針。
關(guān)于混凝土泵車產(chǎn)品性能、質(zhì)量的提高或生產(chǎn)成本的降低，目前研究主要側(cè)重于其液壓系統(tǒng)的改進(jìn)與檢測，或換向管閥及整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究。對于混凝土泵車控制系統(tǒng)的設(shè)計研究涉及不多，劉會勇等開發(fā)了功能完備的混凝土泵智能監(jiān)測和控制系統(tǒng)；王佩君等采用PLC對混凝土泵的電氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造設(shè)計。也有廠家嘗試采用單片機(jī)自行開發(fā)微控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計，這種方法可降低整個系統(tǒng)成本，但自行開發(fā)的微處理器可靠性較低。從市場使用來看，目前細(xì)石混凝土泵車的控制系統(tǒng)己大多采用PLC，但所使用PLC大多為價格相對較高的德國西門子系列或日本三菱系列。相對而言，在細(xì)石混凝土泵車上采用性價比相對較高的國產(chǎn)信捷PLC，在降低細(xì)石混凝土泵成本、提高其使用維修性能等方面具有積極的市場意義。

1 系統(tǒng)構(gòu)成
1．1 工作原理
細(xì)石混凝土泵的基本原理是由電動機(jī)帶動液壓泵產(chǎn)生壓力油驅(qū)動液壓缸，液壓缸活塞桿再帶動混凝土缸活塞把混凝土推入輸送管道，通過混凝土分配閥和液壓缸之間的順序動作，使混凝土不斷從混凝土料斗吸入混凝土缸，并通過輸送管道輸送到澆注地點。
細(xì)石混凝土泵車的整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1．2 液壓系統(tǒng)
細(xì)石混凝土泵車液壓系統(tǒng)由主油路和分配閥油路兩部分組成。其液壓系統(tǒng)回路圖如圖2所示。

電機(jī)啟動，液壓泵5向系統(tǒng)供油。壓力油液經(jīng)主換向閥7驅(qū)動兩個主液壓缸1差動進(jìn)行泵送工作。不工作時，進(jìn)入主換向閥7的液壓油經(jīng)中位流回油箱，液壓泵處于卸荷狀態(tài)。液壓泵最大工作壓力由溢流閥6控制。兩個主液壓缸的無桿腔相通，形成閉合油路。每當(dāng)活塞運動到行程終點后，壓力油會自動打開油缸的單向閥向閉合油路補(bǔ)油一次，實現(xiàn)自動補(bǔ)油功能。
電機(jī)啟動，壓力油液經(jīng)減壓閥4、分配換向閥3驅(qū)動兩分配閥液壓缸2工作。兩分配閥液壓缸有桿腔與油箱相通。當(dāng)一個分配閥液壓缸活塞桿伸出時，分配閥向另一個液壓缸方向擺動，使其活塞桿縮回，同時由油箱向有桿腔補(bǔ)充油液。