侯宏宇
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摘要：在工程机电系统的设计中，可靠性设计是非常重要的。要从各个环节全面考虑设计的可行性和所有可能的故障原因。现代工程机械系统正朝着的方向复杂性和自动化，使工程机械电气系统关注其频繁的失败在越来越复杂的环境中，提高设备尽可能做好故障分析，以确保其安全运行。
关键词：工程机械；电气系统；设计与故障
引言：在工程机械中，电气系统可分为两个部分，一个是电子系统，另一个是电气设备。其中电子系统包括发动机电控燃油喷射系统、电控自动变速器、电子检测与监控系统、电子智能控制系统等。实际上，电子系统也可以看作是电气系统中电气设备的一部分。电气设备包括蓄能器、发电机、调节器、起动系统、充电系统及各种电气设备。
1 PLC控制系统在机械中的应用分析
1.1PLC控制系统优势
该控制系统的工作原理是利用可编程内存对内部程序进行精确计算和控制，并利用输入输出控制机械操作来完成整个生产过程。在控制系统方面，PLC控制系统的工作原理与计算机基本相同，其组成部分与计算机没有太大的区别。实际使用的PLC控制系统，技术人员需要样品，样品形式可以是各种各样的压力，限位开关和其他信号，样本的信息集合后，技术人员，然后进行下一步操作的程序，一步一步完成夹紧过程的输出。将PLC控制系统应用于机械中，大大降低了传统机械操作中的高能量消耗，还可以降低电能的消耗，提高机械的工作效率。
1.2 PLC控制系统在机械领域的应用前景
技术人员将PLC控制系统引入机械，对机械的作用是非常重要的。在机械起重机电气控制系统为例进行分析，介绍PLC控制系统的电气系统的起重机可以使输入和输出点的起重机为主要执行指令，执行指令的使用来达到控制机械起重机和其他功能。随着PLC控制系统的不断改进，起重机的效率和速度都有了很大的提高。目前基本上可以满足需求的实际操作机械设备，随着市场需求的增加，使得控制系统的各种特性，因此，在机械的操作引入该系统找到一个合适的控制系统类型，它可以根据系统的实际工作原理进行有限元分析，满足起重机的实际操作需求。此外，技术人员还应根据机械抗干扰系统，对PLC控制系统运行的相关干扰因素进行控制。
2 工程机械电气系统的具体设计方法
2.1 装载机相关原理图设计
在装载机相关原理图的设计过程中，会使用符号或图案来标记各电气部分。例如，线的设计方法通常是用数字或符号将相关的线数据标记在线的一侧。之后，在整个原理图中所有的线路上都标注了连接器的方式，并进行了排列，避免了线路复杂的情况。标记线号的主要原因是为了便于区分，连接接头的主要原因是为了将整个线束与各个电气片完美连接，并根据其截面的具体情况进行科学的选择。
2.2设计成本分析
对于工程机电系统设计来说，设计原理图只是第一步，要完成设计还需要考虑工程机电系统设计的造价，不能盲目设计，更不能超级计算，造价高且不切实际，因此，对工程机电系统的造价设计应做好设计分析。首先，工程机械和电气系统可以实现的功能定位，结合实际的经济形势和原理图设计的基础上，分析其设计成本，前提是确保工程机械的质量标准、技术标准等。否则成本分析、方案设计以及其他环节的设计都将成为空谈。工程机械电气系统设计成本分析，就是要保证工程机械的质量、性能等都达到标准，然后在其成本的基础上合理预算，工程机械电气系统的性价比对于企业的发展也有着很大的作用，可以为企业节省很多设计成本。
2.3组件选择
工程机械电气系统设计中的关键内容是元器件的选择，在对机电系统进行总预算的基础上，根据设计的原理图补发元器件进行适当的选型。首先，要充分把握电气系统设计的性能，并考虑元器件是否通用性和兼容性，然后对元器件进行选型;第二，在工程机械电气系统设计总预算的基础上，选择性价比高的部件;第三，选择符合使用标准的部件，并对部件进行测试，以确保工程机械电气系统的设计更加安全实用。
2.4 线束的设计
任何工程机械电气系统都有不同的线路，而且有很多线束的使用状态是不一样的，比如，外包装的方式，线路的颜色等等，这些都需要在工程机械电气系统的设计中清楚的识别出来。线束的设计主要是在设计图纸，详细的信息应明确的标志，如模型的线束，线束的颜色，线束是否需要一个防护罩，尤其是电气系统的接地线，在设计过程中必须用黑色标明。这样可以清晰、合理、清晰地反映工程机械电气系统的设计。
2.5合理控制线路能量损耗
尽量选用低电阻率的导体，合理控制导体的长度，增加导体的截面积。这在短期内可能会增加线路成本，但从长远来看，显然更经济，因为有利于节能目标的实现，减少了工程机械的能耗量，从而更大的运行成本。此外，在选择合理的钢丝线，线规范的同时，要注意线的可靠性验证，确保线用于工程机械和设备，能够满足实际的需要，应该能够保证稳定电源电气设备在同一时间。
3工程机械电气系统的故障分析
3.1传感器的故障分析
传感器是工程机械电气系统的重要组成部分，每个电气控制系统都是需要电信号来实现的，通过传感器将非电信号转换成电信号，实现为每个控制系统传输相应的控制电信号。传感器一旦出现故障，就会造成相应的电气控制系统出现问题，例如，温度传感器是工程机械电气系统中常用的，主要应用领域在发动机的位置，用来控制冷却液的温度，如果温度传感器故障失去冷却液温度控制，由于控制系统异常，发动机故障主要是由短路问题或传感器内部电阻不对中引起的。可以将传感器取下，然后对两端引脚的电阻进行测量，如果电阻值为零，说明传感器内部有短路，应及时更换;如果被测电阻值高低量程不对准，主要可能是外界干扰引起的，或内部热电偶点不会折断的现象，在排除外界干扰的情况下，如果被测电阻值或波动说明是热电偶点问题，应予以更换，避免扩容失败。
3.2报警灯闪烁
在工程机械和电气系统的设计中，报警灯将在系统的几个部分设置。一旦部件出现异常，报警灯将自动启动报警装置闪烁。在工程机械电气系统中，油压报警灯经常闪烁。出现这种情况的主要原因是电气系统油压过低、线束短路、压力开关故障等。油压故障会影响工程机械电气系统的正常运行。对于这类故障的解决，应检查油压，是否符合压力指标，如不符合，应修理;如果怀疑是线束短路问题引起的，可以用专用电阻检测仪测量其电阻。如果测量的电阻值为零，说明线束有短路问题，应及时修复或更换线路。如果怀疑是压力开关故障，应检测压力开关。如果是压力开关的故障，应及时更换，以保证工程机械电气系统的正常运行。此外，工程机械充电系统的报警灯也经常出现闪烁现象，电源可能失灵，可能使发电机停止电源失灵，因此，要检查工程机械发电机的电气系统，是否正常运行，如果正常运行是有问题的中线，请转到中线，如果不正常运行，说明发电机有问题。为维护工程机械电气系统的运行，应进行检修，保证发电机的正常供电。
结语
由于对工程机械相应标准要求的不断加强，工程机械产品不断增加，对于其内部系统设计规范也越来越严格和复杂，出现的故障也越来越多。科学合理的电气系统设计和常见故障分析可以有效的提高工程机械的整体性能和质量水平，促进其良好稳定的发展。
参考文献
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