PLC在電力起重機(jī)械中的應(yīng)用分析

摘要： 伴隨著最近幾年來電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種各樣的新型的、先進(jìn)的起重機(jī)械都大多數(shù)使用PLC來進(jìn)行控制，以此促使其效率的提高，在最大程度上降低故障產(chǎn)生的幾率。文章就針對(duì)于PLC在電力起重機(jī)械中的相關(guān)應(yīng)用做了相關(guān)的介紹，并對(duì)在應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)的各類問題也進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：PLC控制；起重機(jī)械；控制系統(tǒng)；故障分析

在電力建設(shè)過程中，所使用的各類大型的起重機(jī)械，譬如塔式起重機(jī)、汽車式起重機(jī)、龍門式起重機(jī)等等，它們主要就是通過繼電器的控制而實(shí)現(xiàn)各類控制與操作目的的。在這幾年里，受電力行業(yè)迅速發(fā)展的影響，各類新型先進(jìn)起重機(jī)械普遍使用PLC控制，同時(shí)舊機(jī)械也根據(jù)實(shí)際的需要，進(jìn)行了不同程度上的改進(jìn)和更新。PLC在傳統(tǒng)順序控制的原來基礎(chǔ)之上，通過引入計(jì)算機(jī)、微電子等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了順序控制、執(zhí)行邏輯等功能，而且還建立了柔性程控系統(tǒng)。

1.PLC控制與傳統(tǒng)的繼電器的對(duì)比

PLC（Programmable Logic Controller），又稱可編程邏輯控制器。是根據(jù)對(duì)原繼電器控制原理的模仿而發(fā)展起來的，并且在最近幾年里，傳統(tǒng)類型的繼電器控制裝置也在逐步的被它所取代。

PLC 作為新型的繼電器控制裝備，其核心是通過微處理芯片進(jìn)行處理，本身是具備記憶功能的，主要優(yōu)點(diǎn)為：一是通過程序控制的方式，通過不同電平信號(hào)的輸出進(jìn)行軟控制，繼電器觸點(diǎn)頻繁動(dòng)作就沒有了，減少了故障發(fā)生幾率；二是多邏輯動(dòng)作控制的便利性；三是傳統(tǒng)接觸器控制切電阻的分段調(diào)速方式可以根據(jù)PLC 的邏輯編程替代，促進(jìn)電機(jī)控制的平滑調(diào)速功能實(shí)現(xiàn)。

2.PLC在起重機(jī)械中的應(yīng)用

因?yàn)镻LC 功能強(qiáng)大，控制靈活，因此該設(shè)計(jì)方案操作較簡單，同時(shí)結(jié)構(gòu)也很緊湊，使得控制系統(tǒng)的可靠性及精度大大提高。在起重機(jī)領(lǐng)域中，PLC 的使用主要分以下幾個(gè)方面：

2.1.邏輯控制的方式

通過采用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，PLC可以靈活的控制直線、圓周的運(yùn)動(dòng)。在起重機(jī)使用過程中，PLC 會(huì)采用相應(yīng) A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換模塊以及各種控制算法的程序來處理來對(duì)如溫度、流量、速度、壓力及液位等模擬量的控制，以完成閉環(huán)。在開關(guān)量的控制之上，PLC取代了傳統(tǒng)的繼電器電路，致使順序控制與邏輯控制的實(shí)現(xiàn)，這樣既可以單臺(tái)設(shè)備控制，也可以多機(jī)群控。

2.2.進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及通信與聯(lián)網(wǎng)

PLC擁有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換排序、數(shù)據(jù)傳送以及查表等功能，能夠有效的完成起重機(jī)數(shù)據(jù)采集、分析和處理等任務(wù)。PLC 通信包含了 PLC 之間與其他智能設(shè)備之間的通信，起重機(jī)主要就是PLC之間的通信。

3.PLC在電力起重機(jī)機(jī)械中的應(yīng)用特點(diǎn)

PLC與繼電器控制系統(tǒng)或其他起重機(jī)控制系統(tǒng)相比較，在起重機(jī)的應(yīng)用中主要有以下特點(diǎn)：其一，PLC擁有豐富的功能以及對(duì)應(yīng)的控制項(xiàng)目，可以很廣泛的應(yīng)用在起重機(jī)的控制系統(tǒng)中。另外對(duì) PLC 的通信能力以及人機(jī)的界面技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化，使得各種管理、監(jiān)控的組成變得更為容易。其二，PLC的接口沒有那么復(fù)雜，通過它進(jìn)行語言編程，對(duì)于相關(guān)的工程技術(shù)人員來說難度不是很大。因梯形圖語言的表達(dá)方式和圖形符號(hào)與繼電器電路圖兩者的表達(dá)方式都是接近的，這也在一定程度上為工程技術(shù)人員在對(duì)起重機(jī)電氣的進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)提供了便利。其三，PLC通過存儲(chǔ)邏輯將接線邏輯替代，從而促使控制設(shè)備之外的接線大大減少，使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造周期得以縮短，并且還方便了日常的維護(hù)工作。對(duì)于小批量、多品種類型的生產(chǎn)場(chǎng)合是比較適合的。其四，PLC所采用的技術(shù)是通過對(duì)現(xiàn)代的大規(guī)模的集成電路的一個(gè)組合技術(shù)，并且在制造過程中嚴(yán)格要求其生產(chǎn)工藝的質(zhì)量，內(nèi)部的電路則利用的是較為先進(jìn)的抗干擾的技術(shù)，因此從中可以發(fā)現(xiàn)，PLC的可靠性相對(duì)其他的要高很多。此外，PLC擁有對(duì)硬件故障的自我檢查功能，并且系統(tǒng)中不單單在PLC的電路上，在其他設(shè)備上同樣可以獲得故障自診斷的保護(hù)，從而促使了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性的得到保證。

4.PLC在電力起重機(jī)機(jī)械中的應(yīng)用過程中所出現(xiàn)的問題

4.1.PLC工作環(huán)境的影響

首先PLC要求在 0-55℃之間的環(huán)境溫度，通風(fēng)散熱空間較大。空氣相對(duì)濕度要小于 85%，PLC的絕緣性能要合格。要遠(yuǎn)離強(qiáng)震源地帶，在不可避免的情況下，要采取減震的相應(yīng)措施。遠(yuǎn)離腐蝕性及易燃?xì)怏w，在使用過程中，要盡可能的避免在多粉塵、多腐蝕性氣體的環(huán)境。必要時(shí)將其放入密閉空間，安裝隔離變壓器針對(duì)于在可靠性要求高或者電源的干擾尤其嚴(yán)重的環(huán)境使用。

4.2. PLC控制系統(tǒng)中干擾影響

首先是變頻器干擾和接地說產(chǎn)生的故障，在控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，頻繁的出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象，另外，在其它的電磁信號(hào)上，也導(dǎo)致了信號(hào)的干擾故障產(chǎn)生，雖根據(jù)要求對(duì)各接地線進(jìn)行過檢測(cè)，但是仍就存在不明的電磁信號(hào)的干擾，因此要利用接地方式，提高電子設(shè)備的使用安全，提高電磁的兼容性。

4.3. 內(nèi)部電源導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失情況

因本身PLC是依靠內(nèi)部的電源來維系數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及記憶的，如果電池的電量較少，很容易致使數(shù)據(jù)的丟失。

4.4. 電源模塊以及CPU模塊出現(xiàn)的故障

電源模塊沒有指示，無法正常的工作的情況以及通用型的CPU 模塊故障比較隱蔽，需要特別仔細(xì)的對(duì)故障進(jìn)行分析。

4.5.PLC無法正常工作及被燒毀，輸入或輸出模塊出現(xiàn)故障

在新建工程中使用的或者電壓不穩(wěn)定區(qū)域的電動(dòng)機(jī)械都會(huì)產(chǎn)生PLC無法正常工作及被燒毀這類情況在，在I/O 的模塊出現(xiàn)故障時(shí)，又會(huì)對(duì)輸入或輸出模塊產(chǎn)生影響。解決辦法：通過以上的一系列PLC在應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的問題，要對(duì)這些問題首先要做登記備注，在下次相同問題出現(xiàn)時(shí)，用對(duì)該問題的解決經(jīng)驗(yàn)，提高維護(hù)效率。同時(shí)，要對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題。除此之外，要保證系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境良好，通風(fēng)條件的暢通等，把握住運(yùn)行細(xì)節(jié)，及時(shí)排查其中的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]許峻.PLC在電力起重機(jī)械中的應(yīng)用與問題分析[J].工程機(jī)械，2008（10）.

[2]王殿君.PLC在起重機(jī)械中的應(yīng)用及問題分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（33）.

[3]高文.數(shù)字控制系統(tǒng)在起重機(jī)械中的應(yīng)用[D].天津石油化工公司機(jī)械研究所.2002，10

作者簡介：金濤（1971-），男，助理工程師，從事工程訓(xùn)練和實(shí)習(xí)基地電氣控制工作。