基于PLC的滑道式收放裝置控制系統設計

凡時建

摘 要：隨著我國經濟的迅猛發展，人們的物質和精神水平逐漸提高，全球信息一體化的發展也為我國各個行業提供了日新月異的新技術。目前，很多單位和居民區都常見諸多種形式的基于PLC的控制系統，隨著我國的工業化發展，很多相關的控制技術領域都傾向于智能化和自動化發展。PLC的出現，發展至今已經成為工業控制系統領域的佼佼者。滑到式收放裝置控制系統有著相應的工作特點，基于PLC的滑道式收放裝置控制系統設計應當具備低能耗、低噪音、邏輯連鎖強、沖擊力小和安全可靠等特點。本文以此為出發點，對基于PLC的滑道式收放裝置控制系統做初步設計，以期能為相關技術人員提供一些參考。

關鍵詞：PLC；滑道式收放裝置；控制系統；設計

滑道式收放裝置系統是一種較為新型的收放技術系統，與傳統的收放技術相比，速度更加迅捷并且安全性能更能得到保障，在實際的應用中具有較強的優勢地位。整個控制系統的設計需要改變傳統系統的一些弊端比如接線復雜、高功耗、高沖擊和觸點多等特點。PLC的中文名稱就是可編程控制器，諸多優勢已經被廣泛認可，經過廣泛的研究資料之后發現，目前基于PLC的滑道式收放裝置控制系統已經被廣為研究，在此基礎上進行進一步的深入研究，有著積極的意義。

1 滑道式收放裝置控制原理概述

1.1 滑道式收放裝置的結構

目前的滑道式收放裝置控一般普遍應用于船舶中，整個裝置中包括開關設置、尾門鎖、尾門、收放滑道、液壓泵站、控制箱、快速脫鉤裝置，監控站、液壓絞車、鉸鏈。在船舶的裝置應用中，尾門需要處于開啟狀態，在拖放船舶時，由人登上船舶解開固定繩索，開啟液壓泵，待尾門鎖開啟之后，打開開關裝置，完全打開尾門，脫鉤裝置快速脫鉤，船舶便依靠重力迅速滑出。船舶回收時，也以極高的速度沖回滑道，滑道前端的液壓絞車便通過繩索將船舶拉回至尾門，最后由尾門鎖將其固定[1]。

1.2 滑道式收放裝置原理

滑道式收放裝置的控制以液壓控制為主，一般采用電動液壓泵，電動液壓泵也普遍采用帶有一定壓力補償裝置的系統，在系統不運作時，能夠通過借助補償器的作用保證在較低壓力下待機，一旦進入工作狀態之后，則補償器能夠感受到壓力流量的需求進而提供所需要的流量。裝置中的電磁溢流閥起到安全的控制作用，在液壓系統不工作的狀態下，動作油缸與液壓泵之間的壓力數據被控制閥所切斷；而控制閥有所動作時，則能夠接收到油缸壓力信號，此信號經過油缸之后傳遞給液壓泵，液壓泵據此信號給出及時的反應。

2 PLC控制系統概述

PLC是可編程控制器，它的定義是一種通過數字運算操作的電子系統，普遍應用于工業領域范疇。PLC中的存儲器能夠在自身內部進行指令的操作，并通過數據、模擬的交互來控制各個類型的工業機械生產和運作[2]。目前從PLC的應用范圍能夠看出其應用都是以為了擴充工業機械的功能為原則。

在滑道式收放裝置的設計中，經常會遇到一些裝置流程要求各個用電設備之間的復雜邏輯關系，隨著滑道式收放裝置的人工智能化發展，也提高了對其的控制要求。對于任何工業行業來講，智能化的程度越高，則相應的控制系統就越復雜，可操作性也會因次受到影響。在這樣的條件下，PLC技術和合理應用，將極其有利于提高滑道式收放裝置的控制水平。

3 基于PLC的滑道式收放裝置控制系統設計

3.1 滑道式收放裝置的控制要求

滑道式收放裝置需要以可靠的安全性作為前提，而可靠的安全性能又需要建立在相對完善的邏輯連鎖設計上，因此，滑道式收放裝置需要實現一些功能以保證功能和操作的正常實現。

控制要求主要表現在幾個方面：1.鎖閉裝置在完全打開之前，必須要在指示燈指示之后再打開鎖閉裝置。2.鎖閉裝置在完全打開之前，也要按照指示燈來進行操作。3.待裝置歸位之后，才能打開鎖閉裝置。4.鎖閉裝置進行操作之前，除了要根據指示燈來進行操作之外，還應該能夠實現自動切斷連接壓力油供應。5.裝置歸位之后，系統能夠自動卸載壓力。6.所有連鎖功能除了單獨越控之外要能夠實現總越控。7.整個系統帶載時，保證液壓泵不能啟動。8.一旦裝置出現故障，系統要能夠自動切斷液壓泵的運行。9.應當具備液壓系統的報警功能。

3.2 PLC控制系統設計

PLC主要通過各種類型的接口來實現與外部電路的連接，目前最常用的接口也是很多裝置都在多數采用的I/O接口模塊，對于滑道式收放裝置控制電路的設計來說，I/O接口模塊就是滑道式收放裝置接受PLC控制的渠道。首先，相關操作人員要嚴格按照裝置的需求對電路中各個控制元件進行有效的控制，通過控制電路中的電器件動合和動斷觸電，或者經電量變送器轉換之后的接電來輸入至模塊，輸入模塊再把模擬信號和開關量信號傳送至PLC，以此來實現對滑道式收放裝置的控制。然后再通過輸出模塊來將所處理的信息傳遞到控制電路中的執行元件一端，由執行元件控制主電路中的電器元件，進而達到對滑道式收放裝置的有效控制[3]。

根據不同應用的不同種類裝置，也有著不同的特點，PLC因為有著其響應的應用特點，致使I/O的地址分配以及元件的安排與滑道式收放裝置功能相對應。滑道式收放裝置所有的操作均集中于一個監控站來完成，是控制和狀態顯示的中心。

3.3 應急狀態的處理

滑道式收放裝置的控制系統中心需要將PLC的故障考慮進去，PLC容易發生的故障包括傳感器的故障、控制線路的故障等，故障的出現會導致PLC的失靈，并且對于整個裝置的控制是聯鎖的控制，因此液壓系統不能單獨建立壓力。在這樣的條件下，為了保證滑道式收放裝置能夠順利運行，就需要設計一系列應急措施以便及時解決相應的問題。電磁溢流閥需要依賴總越控來進行吸合，吸合之后自動推動操縱桿，使滑道式收放裝置順利運行，但是電磁溢流閥一旦通電會瞬間產生巨大電流，對PLC造成重大的影響，也就會降低系統的安全可靠性，因此需要將二極管并聯在電磁溢流閥兩端，以吸附產生的電流，最大化減小對PLV等元件的沖擊。在執行總越控之后，系統的邏輯控制功能就會失效，進而聯鎖保護也會失效，因此需要在按鈕上加設保護蓋，以防止人為誤操作情況的發生。

3.4 PLC編程

PLC的程序氛圍邏輯控制、狀態顯示與故障警報三個部分所構成，其中邏輯控制的程序設計與其他裝置有著諸多相似之處，狀態顯示與故障報警的編程則相對要簡單。PLC的編程需要按照相應的地址功能來進行。

4 結論

綜上所述，滑道式收放裝置控制系統在當前時代的背景下有著日益廣泛的應用，PLC作為有著諸多優勢的編程控制器也將在工業和電氣自動化領域越發體現出重要的地位，因此，對基于PLC的滑道式收放裝置控制系統不斷進行深入的探討從而制定出更優化的設計，有利于我國工業的進一步發展。

參考文獻

[1] 梁艷爭，姚新紅，黃詠梅，任學弟.基于LabVIEW和PLC的容量計量標準裝置控制系統設計[J].工業控制計算機，2011（01）：20-21.

[2] 劉輝，趙遠征，嚴軍.艉滑道式小艇收放裝置液壓系統的設計與分析[J].中國艦船研究，2012（03）：68-73.

[3] 孫寶國，劉海，施愷明.高速工作艇及其收放裝置的設計探討

[J].船舶工程，2011（02）：29-32+40.