SZL_1000_300型液压支架试验台电控系统的设计

第28卷第10期

2007年 10月

煤 矿 机 械

Vol 28No 10Oct.2007

设计 计算

SZL-1000 300型液压支架试验台电控系统的设计

刘庆伟1,肖兴明1,宋相坤2

(1.中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008;2.煤炭科学研究总院上海分院,上海200030)

摘要:SZL-1000 300型液压支架试验台电控系统采用西门子S7-300系列PLC和上位机组态软件WinCC,实现了液压支架整架性能测试的自动和手动控制,以及支架性能测试中有关参数的在线监测。该系统人机交互性强,便于操作人员进行过程控制和故障处理,具有良好的状态监控和故障诊断功能。

关键词:液压支架试验台;PLC;WinCC;状态监控中图分类号:TD355 文献标志码:A 文章编号:1003-0794(2007)10-0001-02

ElectricControlSystemDesignofSZL-1000 300Hydraulic

SupportTestingBed

LIUQing-wei1,XIAOXing-ming1,SONGXiang-kun2

(1.CollegeofMechatronicEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China;

2.ChinaCoalResearchInstituteShanghaiBranch,Shanghai200030,China)

Abstract:TheelectriccontrolsystemofSZL-1000 300hydraulicsupporttestingbed.TheelectriccontrolsystemusingtheSIEMENSS7-300programmingcontrollerandWinCCachievesthemanualandautomaticcontrolandthemonitoringofworkingparametersinthepoweredsupporttestign.Thissystemhaswellhuman-computerinteraction,sotheoperatorcancontrolthetestingprocessanddealwiththetroubleseasily.Thissys-temhasthefunctionofthestatessuperviseandtroublesdiagnose.

Keywords:hydraulicsupporttestingbed;PLC;WinCC;statusmonitoring0 引言

液压支架是综采工作面中的关键设备之一。高产高效综采技术的迅速发展,迫切要求液压支架在井下具有较高的可靠性和安全性。因此,液压支架在投入使用之前的整架性能测试可避免或减少使用中出现的重大故障、保证综采工作面安全生产、减小经济损失。目前,一些生产大型液压支架的厂家对液压支架的性能测试尤为重视。

某公司采用SZL-1000 300型液压支架试验台进行支架的整架性能测试,这种试验台主要用于各种支架的耐久性试验、强度试验以及水平加载试验。随着综采技术的发展,对液压支架的性能提出了更高的要求,现有的液压支架试验台的电控系统已不能满足实际需要,其主要问题是:(1)电控系统采用继电器控制;(2)控制逻辑复杂,控制速度低,定时控制精度不高;(3)无数据采集和处理系统;(4)可靠性和可维护性能差。

本文针对现有SZL-1000 300型液压支架试验台的以上问题,提出基于可编程控制器的液压支架试验台的电控系统设计。

1 SZL-1000 300型液压支架试验台的测试原理SZL-1000 300型液压支架试验台主要由机体、液压系统、电控系统组成。该试验台以内加载和外

加载方式进行型式试验,外加载液压系统主要通过控制4个调高液压缸和4个插销液压缸来实现液压支架试验台的调高和定位动作。4根调高油缸分布

在立架的四角,采用并联形式,以使各油缸保持同步。2组插销机构安装在活动梁的内腔,分别控制4根定位销柱的插销、退销动作。外加载试验主要通过手动来实现。

内加载液压系统实现液压支架的内加载和水平加载动作,水平加载系统采用3根并联油缸,以使各油缸工作压力保持一致并使动作同步。内循环液压系统有3个油路,主要功能是能方便地满足液压支架试验过程中的各种加载动作,其中1个油路备用。强度试验和耐久性试验的基本测试过程是:切换电液换向阀至液压支架的初撑压力,然后增压至试验压力,进行保压,达到试验保压时间后,对系统进行卸荷,重复动作,直至满足试验设定的循环加载次数要求。

在每一个加载项目结束或每500次加载循环结束时,要对支架的结构件进行检查。支架的检查包括用眼睛对裂缝和永久变形的观察。所有的裂缝位置要永久地标在被测试的支架上,并注明裂缝的长度,最后写出试验报告。

2 液压支架试验台电控系统的组成