王彦辉
中铁科工集团轨道交通装备有限公司 湖北 武汉 430223
摘要：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。
关键词：工程机械；电气控制装置；PLC技术
引言
机械制造业作为国民经济的支柱产业，对提升国民经济技术装备，促进国家工业化发展具有重要意义。随着科学技术的进步，工业制造逐渐向工业智造发展，对机械设备自动化、智能化水平要求更高，传统的机械自动控制器已经无法满足现代工业生产的需求。PLC技术具有可靠性高、编程容易、组态灵活、输出/输出模块齐全、运行速度快、安装方便等优点，因此广泛应用在工业生产过程中。将PLC技术应用在机械电气控制装置中，可以降低传统电气控制装置容易受到信号或者电源的干扰，避开机械设备运行过程中的安全风险，提高电气控制装置的自动化、智能化水平，更好的满足工业生产环境。
1PLC技术介绍
PLC技术能够简单的理解成把计算机技术和智能化技术相结合而形成的一种全新科技。PLC技术不仅能够保存数据信息，还能够按照相关要求完成编程任务，也能够在程序之中完成各种运算。另外，PLC技术还能够把输入流程模块与输出流程模块等经过接口形成一定的链接关系，进而有效管理机电设备。最初PLC技术仅仅是用作继电器管理平台的一个替代物而逐步用于机电控制设备之中，但是伴随PLC技术的日益完善和发展，其各种功能逐步健全，在机电控制设备内使用逐渐普遍，并全面改进了机电控制设备内出现的问题和不足，提升了机电控制设备的稳定性和可靠性。所以，PLC技术于机电行业中始终具有良好的口碑。
2PLC技术
2.1PLC构成
PLC技术是一种可编程存储控制器器，可以在内部实现逻辑运算、顺序控制、计数、定时等工作任务，并通过数字模拟或者模拟输入/输出模式控制各类机械设备或者生产过程。它由电源、中央处理单元、存储器、输入单元、输出单元构成。电源将交流电转换为存储控制器内部所需的直流电；中央处理单元是整个可编程存储控制器的中枢系统，负责处理和运行用户程序，并进行逻辑和数学运算，确保整个系统有序运行；存储器是具备记忆功能的半导体电路，主要是存储系统程序、用户程序、逻辑变量以及其他信息；输入单元是将可编程存储控制器与被控设备的输入接口，是被控设备信息传入到可编程存储控制器的连接元件，主要接受主令元件和检测元件传递的信息；输出元件是可编程存储控制器与被控设备的连接元件，将可编程存储控制器的输出信号传递给被控设备，将中央处理器传送的弱点电信号转换为电平信号，驱动被控制设备执行元件运行。PLC技术采用单片微机系统，可靠性高、编程简单，不需要专业的计算机技术知识，就可以完成编程工作。因此，广泛应用在工业生产控制领域。
3PLC技术的类型
PLC技术主要分为DCS系统及FCS系统两种表现形式。实际应用过程中的DCS系统主要作用是实现分散式电气设备控制，而DCS系统会对整个机械电气控制装置进行判断，筛选出其中存在危险因素的部分，并针对危险部分进行隔离，这就能够在最大程度上使机械电气控制装置的安全运行得到保障。就目前的实际应用情况而言，DCS系统的主要应用目的在于使电气控制装置的稳定性及安全性得到可靠保障，从而将电气控制装置在运行过程中发生质量问题的概率控制在绩效的范围。
如果使PLC技术的运行能够以DCS系统为基础，就能实现对现场控制站及监测站中各项具体信息及数据的全面接收，并根据数值调整机械电气控制系统的运行状态。而FCS系统的主要功能是帮助机械电气控制装置实现相应的智能化及机械化，如果以该系统为基础运行PLC技术，能够构建出一个全方位的通信网络，同时FCS系统还具备向机械电气控制装置提供基础网络服务的能力，并推动机械电气控制装置向智能化方向发展。
4PLC技术在机械电气控制装置中的应用
4.1确定PLC技术的应用类型
为了保证PLC技术能在控制装置中合理进行使用，在使用该项技术之前，需要明确控制装置的原理，同时确认PLC技术的应用类型，根据实际情况对整体系统进行分析，最终选取合适的应用类型。
4.2PLC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。
4.3对系统集中性控制
PLC系统能与其他设备相结合构成一个强大的系统，而在系统中任何设备都能通过PLC技术仅能调度，这种控制方式有利有弊，其中优点在于能提高整体工作效率，减低一些工作成本，但是这类系统在运行过程中如果发现问题，改变一块区域的设备运行，将会影响整体系统的运行，影响工作生产，从另一方面导致生产效率降低。通过在机械电气控制中运用PLC技术能对设备的日常生产进行实时监控，对设备的运行数据进行分析处理，有效的保证设备运行安全，同时提高设备的生产效率。帮助机械电气系统更加全面，帮助机械电气企业向着智能化、自动化的道路大步前进。
结束语
PLC技术具有扩展性、可靠性、高效性等优点，其功能逐渐从单一的控制过程发展到制造系统的监控与控制，并在工业领域广泛应用，取得良好的应用效果。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。
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