智能控制技術在起重機中的應用研究

黃 輝（湖南省中南橋梁設備制造有限公司，湖南 懷化 418000）

智能控制技術在起重機中的應用研究

黃 輝
（湖南省中南橋梁設備制造有限公司，湖南 懷化 418000）

隨著社會經濟與科技的發展，逐漸的使起重機的控制方式得到了改變，把以前傳統的電氣控制方式改變成為了現今的智能控制方式，降低起重機發生故障的幾率，使起重機的工作更加的安全，大大的增加了起重機的工作效率。本文對智能控制技術在起重機中的應用進行了簡單的介紹。

智能控制技術；起重機；應用研究

0　引言

起重機是指在一定范圍內垂直提升和水平搬運重物的多動作起重機械。通常起重機械由起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構，再加上金屬機構，動力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。在使用傳統的起重機電氣控制技術時，往往會消耗很多能源，機器容易出問題，由于受力過大會導致電機損壞或鋼絲斷裂的問題，同時，需要工作人員的精神高度的集中，否則會帶來嚴重的影響。這就加強了起重機中智能控制技術的應用。

1　智能控制技術組成

1.1PLC控制技術

PLC控制技術的全稱為可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。其硬件結構基本上與微型計算機相同，主要由電源、中央處理器、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊構成。在PLC的選用上，要根據不同起重機不同功能選擇更加適合工作的PLC系統。如果是開關量控制的項目，可以忽略對速度的控制，選用比較低級的PLC系統就能完成；如果是以開關量為主，部分模擬量控制為輔的項目時，就應該選用具有數學運算、數據傳輸、模擬轉換器這樣低級的PLC系統；如果進行的是對控制有嚴格要求的項目時，可以根據其工作內容選擇具有矩陣功能、診斷功能等的中高級PLC系統［1］。

1.2變頻調速技術

變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系。通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產品。這種技術具有效率高、精確度高、調速范圍寬的特點［2］。

起重機的變頻調速控制系統主要由起升變頻調速控制系統、大車走行變頻調速控制系統、小車走行變頻調速控制系統以及觸摸屏控制系統四部分組成。工作人員根據工作的需求，對控制系統進行調節，以使起重機能更好的完成工作任務，保證了起重機工作時的安全穩定。

1.3傳感技術及檢測技術

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器包括微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化等特點。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類［3］。

在起重機中使用傳感監測技術，可以有效的監控起重機在工作過程中的每一個環節的變化，在發生不正常的工作時，能及時的發出信號，傳遞給PLC系統中，PLC系統對起重機進行控制，這樣能使起重機的工作過程更具有安全性，達到了安全生產的目的。

1.4現場總線控技術

現場總線控制系統是由各種現場儀表通過互連與控制室內人機界面所組成的系統，具有一全分散、全數字化、全開放和可互操作的特點。也正是由于這些特點，現場總線控制技術在工業自動化領域有明顯的優勢，諸如很高的精確性、組志簡單、設計安裝方便、易于維護和擴展、可以節約軟硬件投資等，被稱為第五代控制系統，成為當今工業自動化發展的必然趨勢。

在起重機中應用現場總線控制技術，是對變頻器與PLC之間、變頻器與變頻器之間的控制、檢測、數據交換。這樣就加強了對每個變頻器的工作狀況進行監控力度，為工作人員提供了準確的狀態信息，極大的提高了起重機控制的可靠性，使起重機在工作中更加的安全。

1.5HMI技術

HMI也叫人機界面。人機界面是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。

在起重機中使用HMI技術，可以使PLC、變頻器、傳感器、儀表燈工作設備有效的連接在一起，通過對輸入設備進行命令的編寫，顯示設備進行數據顯示，以實現機器控制系統與工作人員進行數據交換。

2　起重機智能控制系統的實現

起重機智能控制系統是由PLC、變頻器、傳感器、控制器等多個環節控制的。在起重機智能控制過程中，起升機上安裝的絕對編碼器能準確的獲取鋼絲繩的位置，并將這一信號傳遞給PLC的檢測模塊，再有PLC內部控制結構對其進行調整。如果檢測到起重機的鋼絲繩出現問題時，就會自動的使其停止工作。同時，起重機制動控制系統經過PLC內部的數學運算等方式進行處理，將其得到的數據通過現場控制總線傳遞給工作中的每個變頻器、制動器以及驅動器，來進行對起重機的控制。

3　總結

從上面可以看出，與傳統的電氣自動控制技術相比，智能控制技術具有更簡便的操作系統，對起重機的監控效果做到更好，準確的使起重器各環節正常有序的進行，讓整個起重機的工作效果更好，起重機工作質量達到人們滿意的效果。

［1］張建文.基于PLC變頻調速控制的智能抓斗在門式起重機中的應用研究［J］.物流工程與管理，2013，01（05）：224.

［2］羅欣，李曉峰.電液比例控制技術在全液壓鐵路起重機液壓系統中的應用研究［J］.齊齊哈爾大學學報，2007，07（04）：69.

［3］岳進，董曉剛，孫海濤，徐敏.SPS16型塔式起重機防碰撞智能監控系統在深圳機場T3航站樓工程中的應用［J］.施工技術，2012，10（04）：23.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.119