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工程机械电气控制装置中PLC技术的应用研究石长飞

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：石长飞

[导读] 摘要：在我国进入信息化时代之后，社会和经济的发展速度逐渐加快，这为各行各业带来了更多的发展机遇，工业生产行业在这种大背景下，规模不断扩大且数量也大幅度增加，虽然这能够让工业生产行业有更加广阔的发展平台，但同时也面临着更加严峻的考验，社会不断提高对工业生产的要求，所以传统的工业生产方式已经无法满足当前我国日益提升的社会需求，想要获得更好地经济效益和社会效益，工业生产企业就必须探索新的发展模式。

        身份证号：23020819750529xxxx
        摘要：在我国进入信息化时代之后，社会和经济的发展速度逐渐加快，这为各行各业带来了更多的发展机遇，工业生产行业在这种大背景下，规模不断扩大且数量也大幅度增加，虽然这能够让工业生产行业有更加广阔的发展平台，但同时也面临着更加严峻的考验，社会不断提高对工业生产的要求，所以传统的工业生产方式已经无法满足当前我国日益提升的社会需求，想要获得更好地经济效益和社会效益，工业生产企业就必须探索新的发展模式。
        关键词：工程机械；电气控制装置；PLC技术
        引言
        时代是在不断的发展前行的，工程机械电气控制装置也需要随着时代的变化而进行一定的改进与创新使其更加符合现代社会的要求。PLC技术在工程机械电气控制装置中的运用在极大程度上促进了工程机械电气控制装置的发展与进步，使其发展更具时代性的特征，为其在社会中的应用提供了帮助产生了辅助性的作用。PLC技术的应用极大地增强了工程机械电气控制装置的自动化的性能提高了其运用的效率，成为了工程机械电气控制装置发展的一个不可缺少的重要的推动力量为其发展与进步提供了动力。
        1PLC技术的概念
        PLC技术是指可编程逻辑控制器技术，其构成包括输入/输出部件、存储元件、中央处理器、编程器及电源等外部设备。中央处理器（下文简称CPU）在整个PLC中作为核心组成部分存在，其意义相当于人体的中枢神经及大脑。CPU能够通过扫描接收输入装置的数据，并能够掌握装置的运行状态，还能存储并读写编程器中的程序与数据以及对PC内部与电源运转情况进行诊断。存储器主要用于执行功能模块，并通过运用包括功能子程序、解释并调用管理功能等方式，将设备状态显示出来。当需要通过PLC进行开发运用、检查维护及监测运行等功能时，一般还要借助编程器等外部设备，如显示器与键盘可实现对PLC内部状态的检测，而将通讯端口连接到CPU上还能使PLC实现人机对话功能。
        2PLC技术的特点
        PLC技术是计算机技术中的重要部分，它可以有效地实现对工业生产地过程控制，促进工业生产的有序进行。PLC技术的特点主要包括三个方面，第一，PLC技术的抗干扰能力强，并且具有自我诊断的功能，对于出现的错误信息能够及时进行识别，同时可以通过滤波、隔离以及故障检测等软件对错误信息进行诊断，进行信息的恢复与保护，PLC技术稳定性高、可靠性高，适宜复杂的工作环境。第二，PLC具有完备的系统功能，同时它还具有很强的适应能力，可以实现与工业生产之间的有机融合，满足复杂工业环境的需要，对于扩展系统功能、改变控制程序、简化管理程序具有重要作用。第三，PLC技术使用的是梯形图编程的方法，这种方式较为直观与清晰，相关的工作人员可以在短时间内掌握对该技术的操作方法。而且继电器被软件所取代，减少了接线的工作量，同时还不需要考虑节点的变位问题，对于一些所需要修改的程序，直接在硬件与软件上即可修改。软件具有耗损低、重量轻、抗干扰能力强的特点，即使工作人员缺乏一些计算机的知识，也可以进行常规的操作。
        3PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用
        3.1进行通信网络的设计
        PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用需要从多个方面考虑，它的运用具有综合性的特征，其运用也需要根据现实的状况进行适当的调整与改进使其更加的符合现实社会的需要。PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用离不开通信网络，通信网络同时也是PLC技术应用充分的发挥初期控制作用的基础，为PLC技术在工程机械电气控制中的应用铺平了道路，成为了PLC技术与工程机械电气控制装置之间的润滑剂。通信网络在工程机械电气控制装置中主要分为通信网络和控制网络两部分，分别具有着不同的作用。

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这就需要在PLC技术的运用过程中加强对通信网络的设计，以此来保证工程机械电气控制装置运行的流畅性与顺利性，使PLC技术可以深入地与工程机械电气控制装置结合在一起，促进工程机械电气控制装置的发展与前行。
        3.2现场总线型控制方法
        目前在PLC控制系统中最为常见且应用最多的方式就是现场总线方式，在应用现场总线技术过程中，通常会把各个机械电气设备同计算机进行直接连接，以此来达到对相关机械电子设备自动化管理的目标。现场总线技术的作用是可以建立起网络站点、控制站点以及相关设备之间的联系，使这些部分组合成一个整体的系统，与其他的控制方法比较来看，现场总线控制方法的组成结构更加简单，而且更容易操作，不需要投入过高的生产成本就能够灵活的控制相关机械电子设备。除此之外，这种控制方法能够有效提升生产技术水平及生产效率，让企业获得更好的经济效益，所以诸多机械电气生产企业特别重视对该技术的应用和推广。
        3.3PLC技术在港口机械设备的控制系统
        机械设备在港口装载、卸货等环节发挥重要作用，集装箱门式起重机是大型专业化集装箱的专用机械设备。门式起重机的控制系统是整个设备的核心部分，它控制起重机的上升、下降。传统的起重机控制系统需要司机在遥控室控制起重机的升降速度、位置，如果司机控制不当，速度过快可能导致货物在吊运过程中摇晃、掉落，出现严重的安全事故。将PLC技术应用在起重机的变频控制系统，可以实现起重机的自动化控制，提高装载的速度和效率。PLC变频控制器由变频器、可编程程序控制器、交流电动机、同轴编码器等构成闭环系统。可编程程序控制器主要负责采集设备运行的数据，并按照电机运行要求，控制变频器和电机的运行速度；交流电动机主要负责提供电源，将起重机的直流电变成交流电；变频器负责调解电动机的供电频率和电压，将电压控制在一个相对稳定的氛围，防止电压异常；编码器主要负责测试变频器的运行速度，并将其发送到可编辑逻辑控制器；MCGS组态软件具有良好的人机交互能力，驾驶员可以在驾驶室的屏幕上实时查看起重机的起吊情况，并根据现场的实际情况调整其中设备的相关参数，确保起吊设备可以按照预先设定的轨迹运行。为了防止门式起重机在起吊过程中与集装箱之间出现相互喷桩的现象，还可以在控制装置中安装防碰撞装置和纠偏系统，避免起吊过程中集装箱和起重机出现碰撞的现象。
        结束语
        PLC技术的多优点是它成为受到电气行业喜爱的主要原因，与传统的继电保护技术相比，其控制系统具有较强的抗干扰能力，可以应用于不同复杂的工业环境，在电气行业中的应用越来越广泛。为了更好地促进PLC技术的发展，需要进行相应的改进与完善。而且相关的工作人员有必要不断地学习以及研究PLC技术，促进该项技术在机械电气控制装置中的运用，同时通过PLC技术与工业生产间的有机融合，促进工业生产的发展与进步。将PLC技术应用在机械电气控制装置中，可以提高电气控制装置的安全性、可靠性、灵敏度，降低机械设备运行的故障发生概率和生产成本，达到节能减排的目的。
        参考文献：
        [1]郭巍，王炳林.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].电气时代，2019（04）：75-77.
        [2]乔元华.机械电气控制装置中PLC技术的应用解析[J].工程技术研究，2019，4（06）：100-101.
        [3]王世成.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].农家参谋，2019（06）：249.
        [4]王凤林，鲍万臣.PLC技术在机械电气控制装置中的应用研究[J].产业科技创新，2019，1（08）：60-61.
        [5]葛昆.PLC技术在机械电气控制装置中的应用实践研究[J].内燃机与配件，2019（03）：192-193