基于PLC斗輪堆取料機的控制及改進(jìn)

溫宇

摘 要：文章首先介紹了斗輪堆取料機的總控制原理，分別從系統(tǒng)的組態(tài)以及控制模塊兩方面來進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上重點介紹控制功能實現(xiàn)的有效措施以及對控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采取的改進(jìn)方法，確保設(shè)備的運行使用穩(wěn)定性，并在現(xiàn)場達(dá)到更理想的使用狀態(tài)。在改進(jìn)措施介紹的同時也整理出一些故障預(yù)防方法，提升設(shè)備的行駛安全性。

關(guān)鍵詞：PLC 斗輪堆取料機 控制系統(tǒng) 控制改進(jìn)

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0114-02

1 斗輪堆取料機的總控制原理

1.1 斗輪堆取料機PLC控制系統(tǒng)組態(tài)

斗輪堆取料機在運行狀態(tài)下會接入到強電系統(tǒng)中，需要控制的規(guī)模也比較大，會選擇PLC技術(shù)來進(jìn)行自動化控制，幫助優(yōu)化功能實現(xiàn)的程序。現(xiàn)階段投入使用中的斗輪堆取料機在控制模式上仍然有手動與自動的區(qū)分，并且在運行環(huán)境分析探討過程中，也會重點根據(jù)這一情況來做出區(qū)分。PLC系統(tǒng)的組態(tài)中，會根據(jù)常用的功能對全部控制模塊做出劃分，這樣更符合現(xiàn)場的運行使用環(huán)境，并且能夠根據(jù)常見技術(shù)性問題探討出解決措施，當(dāng)發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中存在明顯的控制效率下降問題時，也能夠分模塊地開展調(diào)節(jié)控制任務(wù)，通過這種方法來確保現(xiàn)場堆取料任務(wù)可以順利進(jìn)行。模塊組態(tài)劃分如下所示：CPU、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量電壓輸出、電源。無論是手動還是自動的運行狀態(tài)下，其組態(tài)也都是從這幾方面來進(jìn)行論述探討的。在使用過程中，需要對堆取料機進(jìn)行綜合控制，保護(hù)其運行狀態(tài)的安全性。控制功能也是從這幾方面來進(jìn)行的，了解了組態(tài)的組合部分后，接下來所開展的工作任務(wù)也能更高效合理地進(jìn)行，促進(jìn)管理任務(wù)順利開展。

1.2 斗輪堆取料機控制屏柜

控制屏柜中的組成零部件比較多，在運行過程中如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場存在不合理的現(xiàn)象，可以通過對屏柜內(nèi)的電閘以及開關(guān)進(jìn)行控制，達(dá)到更理想的運行使用效果，這樣也可以更好地提升工作任務(wù)完成效率，一旦現(xiàn)場出現(xiàn)電壓超出實際情況的現(xiàn)象，也會通過快速阻斷來避免造成更嚴(yán)重的運行安全性下降問題。控制是采用十字聯(lián)動的形式，這樣方便技術(shù)人員同時對多個設(shè)備共同操控。目前的控制技術(shù)中已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸屏操控，在觸摸屏中會顯示出堆取機的整體運行狀況，技術(shù)人員在屏幕中也可以清晰地觀察到角度的變化。導(dǎo)通后的設(shè)備形成一個閉合的回路，這樣在運行過程中一旦出現(xiàn)效率下降的情況，會以信號的方式反饋到總系統(tǒng)中，實現(xiàn)功能上的調(diào)控。系統(tǒng)中根據(jù)信號的變化來實現(xiàn)全面調(diào)節(jié)控制，對此，一些比較常見的質(zhì)量隱患也都能夠得到解決。明確了控制原理后，下面將重點進(jìn)行控制改進(jìn)的探討，幫助提升機械設(shè)備運行使用效率。

2 斗輪堆取料機電力拖動

2.1 大車系統(tǒng)

大車運動過程對電能的需求量比較大，通常是采用6臺發(fā)動機共同進(jìn)行電能輸出控制，這樣可以確保其勻速穩(wěn)定運行，并達(dá)到更理想的使用效果。在行駛過程中，需要根據(jù)貨物取放的需求來進(jìn)行行駛速度調(diào)整，直到達(dá)到最理想的形式效果。大車部分發(fā)出指令后，現(xiàn)場會快速地接收到這一信息指令，同時啟動變頻器，來實現(xiàn)對大車的全面運行方法控制。在指令發(fā)出以及接收的同時，PLC控制系統(tǒng)也會快速地啟動程序，在初期的控制設(shè)計階段，會將控制程序集成在單片機中，并嵌入在大車與控制板塊中，實現(xiàn)信號之間的快速交流。

2.2 主尾車皮帶和斗輪驅(qū)動

這部分驅(qū)動是采用三相交流電機來實現(xiàn)現(xiàn)場控制的，在控制功能上會有明顯的進(jìn)步提升，兩部分同時進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，要注意在功能上是否存在信號接收干擾問題，避免影響到最終的系統(tǒng)控制效果。對于電機的啟動，需要技術(shù)人員對其荷載做出計算，通過這種方法可以避免出現(xiàn)超負(fù)荷運行的現(xiàn)象，也能夠幫助提升系統(tǒng)的運行使用安全性，以免因所提供的供電壓不穩(wěn)定造成嚴(yán)重的元件損壞問題。在單項運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，導(dǎo)通后主輪是直接啟動的，開關(guān)可以直接控制其啟動狀態(tài)。主輪是對行駛狀態(tài)直接進(jìn)行控制的，通電后能夠為大車行駛提供動能，當(dāng)運行中的設(shè)備需要停止時，控制系統(tǒng)會自動對主輪進(jìn)行鎖定，以免繼續(xù)轉(zhuǎn)動造成設(shè)備行駛超出控制范圍的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3 斗輪堆取料機故障處理及改進(jìn)措施

3.1 CPU控制器損壞

核心部分的控制器一旦損壞接下來的堆取任務(wù)也將無法繼續(xù)進(jìn)行，PLC控制是基于程序鑲嵌基礎(chǔ)上來實現(xiàn)的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)控制器部分損壞時，可以直接針對所嵌入的程序控制模塊來進(jìn)行更換，這樣能夠節(jié)省維修時間，重新設(shè)計的系統(tǒng)在控制功能上也更加完善，符合系統(tǒng)的使用需求。簡單的控制功能失效問題可以通過重新啟動來恢復(fù)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，達(dá)到簡答的維修效果，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種問題時，首先要做的是重新啟動控制器，如果控制器仍然處于失效裝填，則需要重新編寫程序，并更換控制所用的單片機模塊，達(dá)到最終效果上的提升，進(jìn)入到更穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。控制器損壞還會因電壓不穩(wěn)定造成，在所開展的工作計劃中，要重點針對電壓的穩(wěn)定性做出調(diào)節(jié)，以免造成更加嚴(yán)重的影響問題，也節(jié)省了零部件維修更換的費用。

3.2 行走變頻器損壞

造成這一問題的主要原因是漏水，在控制器的防雨能力上不達(dá)標(biāo)，長時間處于這樣的環(huán)境下會造成變頻器進(jìn)水，短路后內(nèi)部的組件被燒毀。有效的改進(jìn)措施中首先要針對防雨功能進(jìn)行完善，在此基礎(chǔ)上對損壞或者表面已經(jīng)發(fā)生氧化的零部件進(jìn)行檢測，對其進(jìn)行更換，同時確保變頻器的內(nèi)部緊密性，通過這種方法也可以達(dá)到現(xiàn)場的穩(wěn)定控制。控制行走功能的變頻器損壞，可以發(fā)現(xiàn)大車在行駛期間速度不受控制，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種情況時，首先要確定的是是否由于漏水現(xiàn)象導(dǎo)致，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行內(nèi)部零件安全性的排查，這種檢修方式可以節(jié)省大量的時間，并且在功能實現(xiàn)上也更加合理。防水性能需要定期檢測，發(fā)現(xiàn)其中存在質(zhì)量隱患也能夠更及時地采取維修措施，降低因進(jìn)水造成的零部件損壞損失。使用期間如果發(fā)現(xiàn)功能上的異常，首先也要判斷是否是此類原因造成的，逐步排查后方便進(jìn)行更全面的檢修。

3.3 PLC控制回路故障

此故障一旦出現(xiàn)，回路系統(tǒng)將不能形成閉合狀態(tài)，電能無法在其中順利地流通，自然會出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患現(xiàn)象，導(dǎo)致斗輪堆取料機功能受到阻礙，不能夠正常實現(xiàn)。回路故障的排查與改進(jìn)要系統(tǒng)化地進(jìn)行，首先針對開關(guān)部分的連接情況進(jìn)行檢查，觀察是否存在開關(guān)短路的現(xiàn)象，對檢測結(jié)果做出相應(yīng)的更換處理。其次是線連接穩(wěn)定性的檢測，受電輸出的影響，線路很容易發(fā)生連接不穩(wěn)定或者現(xiàn)場功能受阻的現(xiàn)象，檢測過程中可以通過信息整合來完成，與額定的參數(shù)進(jìn)行比較，強電運行環(huán)境下出現(xiàn)的電子元器件損壞也得到了更好的控制。最后是控制信號的傳輸問題，主要針對傳感器來進(jìn)行檢驗，傳感器在接收信號時是否將干擾信息一并接入到其中，適當(dāng)?shù)貙η度胧娇刂瞥绦蜃龀鰞?yōu)化處理。故障檢修結(jié)束后，技術(shù)人員仍然要定期檢測，早期發(fā)展問題，并采取有效的預(yù)防控制措施，否則故障一旦發(fā)生會影響到系統(tǒng)的正常功能實現(xiàn)。PLC控制系統(tǒng)中，電氣消防安全也是需要特別注意的，強電運行環(huán)境下線路老化是很容易發(fā)生危險的，在檢測過程中一旦發(fā)現(xiàn)老化或者使用安全性不足的現(xiàn)象，要及時進(jìn)行更換，從根源上避免發(fā)生失控或者操作使用安全性下降問題。

4 結(jié)語

基于PLC斗輪堆取料機控制系統(tǒng)運行基本穩(wěn)定，能夠確保輸煤系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。通過采取相應(yīng)改進(jìn)措施后，提高了斗輪堆取料機的運行可靠性。

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