刘辉 王晓刚

（内蒙古霍林河露天煤业股份公司, 内蒙古 霍林郭勒 029000）

1 数字液压缸

数字液压缸主要有步进电机、减速齿轮和液压力放大器等几大部分组成。数字液压缸的工作正是由步进电机接受控制电路所输出的脉冲信号，然后进行信号转换和信号的功率放大，驱动液压缸输出功率及位移。

2 PLC对数字液压缸的控制方案

本文所述掘进机器人即是通过 PLC 直接控制数字液压缸，从而带动悬臂的上下和左右的摆动，从而实现掘进机器人的仿形切割。其数字液压缸控制方案如图1 所示。

图1 数字液压缸控制方案

3 PLC对数字液压缸的控制过程

PLC 控制数字液压缸主要有三个因素：

1）行程控制，数字液压缸活塞的行程正比于所输入的控制脉冲个数

式中， LΔ——数字液压缸活塞位移量（mm）；

δ——活塞位移的脉冲当量（mm/脉冲）。

2）速度控制，数字液压缸活塞的速度取决于PLC 输出的脉冲频率

式中，fv——数字液压缸活塞的进给速度（mm）。

3）运动方向控制，步进电机的转向控制数字液压缸的运动方向，因此可以通过PLC 的输出端输出高低电平的方向控制信号来改变硬件环形分配器的输出顺序，或者通过编程来改变PLC 输出脉冲的顺序，从而改变步进电机绕组的通电顺序。

数字液压缸控制系统由可编程控制器（PLC）、步进电机功率驱动器和环形分配器所组成。

PLC 输出一定数量的数字脉冲信号，控制步进电机的转角，从而控制数字液压缸的运动，同时PLC 可以通过编程来控制输出脉冲的频率，进而可以控制数字液压缸活塞运动的速度。……