工程機械控制器與控制技術的應用與思考

賀高雄

摘 要：工程機械控制器可以說是整個機械的關鍵部分。控制器可以對工程機械的各環節工作狀態、數據等進行實時收集，然后對收集到的信息數據展開分析，最后利用分析結果來確定設備的下一步工作。為了減少控制器出現失控等情況，相關人員就必須要不斷提升控制器的安全性與可靠性，也只有這樣才能提升新型控制技術的應用效果與質量。

關鍵詞：控制系統；工程機械控制器；操作環境；應用

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0176-02

Abstract： The controller of construction machinery can be said to be the key part of the whole machinery. The controller can collect the working state and data of each link of the construction machinery in real time， then analyze the collected information and data， and finally make use of the analysis results to determine the next work of the equipment. In order to reduce the situation where the controller is out of control， the relevant personnel must constantly improve the safety and reliability of the controller， and only in this way can the application effect and quality of the new control technology be improved.

Keywords： control system； construction machinery controller； operating environment； application

前言

隨著我國科學技術的不斷發展和進步，社會各行各業都發生了非常大的變化，與傳統的工程機械控制器相比可以發現，傳統的控制器主要是利用電路控制器來實現的，但隨著可編程控制器的出現，如今其已經開始逐漸取代了傳統電路控制器。通過對比可以發現，該控制器不僅能讓整個使用過程變得更智能化，其對數據的處理速度也有了明顯的提升，讓整個工作過程變得更加順暢，同時也提升了工程機械操作的穩定性與準確性。

1 工程機械的發展

1.1 微型化與多效用

不同類型的客戶其對設備的性能、功能等方面的要求也是完全不相同的，而當前我國使用最頻繁的工程機械自身也具備微型化、多效用等特點。工程機械自身的價值與優勢是非常明顯的，即可以讓最小的投入產生出最大的效益，換句話說，可以利用最小的付出讓設備的實用性發揮到最大，從而提升整體的工作效率，保證設備的使用質量與期限。隨著社會的不斷進步，未來工程機械也將會向著微型化方向發展。

1.2 大型化與系統化

隨著社會科學技術的不斷發展和進步，當前國外大部分企業中的工程機械都已經形成了規范、完整的系統化產品，而工程機械設計制造與控制也在朝著系統化方向發展，目的是為了形成一套能夠滿足客戶需求的生產模式。客戶需求的增加無疑是對工程機械控制工作提出了更高的要求，但我國對于那些較大型的設備使用已經變得越來越廣泛，即在一些大型工程項目中非常常見。但是，類似于這樣的設備操作與結構是非常復雜的，并且對操作人員的要求也非常高，因此在市場運作中的做價值并不是很明顯，其需求量也不是很大。

1.3 準確度與安全性

通常在實際的工作過程中，工程機械控制工作都有一間獨立的操作間，并且里面的設施設備也會非常完善，整個工作環境的安全性也非常高。操作間的大部分工作都是通過工作人員來實現的，即通過觸摸屏、無線遙控器、顯示器等來進行操作。但與發達國家相比，我國只有不斷的對操作間進行完善與創新，其才能給工作人員營造一個良好的工作環境，從而提升機械操作的準確度[2]。

1.4 電子化和通信化

要想提升整體的工作效率與質量，相關人員可以把通信技術、微電子等進行有效的結合，這樣不僅能夠保證工作的順利開展，而且還能在智能化體系中實現有效應用。現階段該智能體系已經正式進入到工程機械控制系統中，并且也都有了明顯的效果，而當前的工程機械隨著通信技術、電子技術的不斷發展，其也實現了全面的創新與改革，并開始朝著自動化、智能化方向前進。

2 工程機械控制器的發展

工程機械控制器的發展主要是利用簡單的智能系統來展開的，即對操作室進行合理的配置，然后保證機械各項功能的實現，但是，這樣的控制系統自身是存在非常多漏洞與不足的，因此也無法實現實時操控與監控。隨著研究人員對機械控制器的不斷分析與研究，其研發出了新型的微型控制系統與可編程邏輯控制器，無形之中也讓工程機械的運作變得越來越先進。與國外發達國家相比，我國相關的研究工作還是較為落后的，因此很多的機械控制器依然是通過國外廠家來實現的，國外控制器通常都是利用PLC可編程邏輯控制器來實現智能化控制的，而這樣的控制器在工程機械中的使用也非常廣泛，同時也能滿足各種各種軟件的運作需求。

通過對比可以發現，傳統的控制器并不能實現對工程機械運作的實時監控與控制，即使是經過加工也很難滿足此類要求，這也是國外市場占據我國市場的主要原因。由于沒有自主研發的控制軟件，因此只能向國外進行采購。智能化控制器多使用不僅很大程度的提升了工作環境的安全與穩定，而且也簡化了整體的操作流程，甚至還具備一定的自我保護系統，即在面臨突發事件時可以實現自我保護，無形之中也提升了設備的使用壽命。現如今我國對相關控制技術的研究已經有了明顯的進步，各生產研發廠家對控制器的研究工作也有了統一的標準。

3 工程機械控制器概述

3.1 控制器的工作原理

工程機械控制器工作原理一共可以劃分為五個階段，即執行內部程序、控制器通信、程序輸出等等。在實際的工作過程中，當工程機械開始正式運作時，操作人員只要把控制器的通信功能打開，其就能夠實現智能化的通信處理，待完成掃描工作之后，該設備就會自覺發出下一步的工作指令，這時輸出端就會自動連接工程機械的控制部分，從而實現整體操作。上述是一個控制的工作周期，并且每一次工作也是不斷重復該流程來展開，但對不同的控制要求，其工作周期也會有所不同，因此控制器自身一定要具備較高的安全性與穩定性，因為一旦運行時間過長，該設備的響應時間就會慢一些，無形之中也會降低控制器的準確度。在進行程序編寫時，要求相關人員必須要能準確、完整的編寫，要把計時程序與中斷程序寫入控制器總程序中，這樣才能保證設備的穩定運行。

3.2 系統硬件構成

控制器的硬件組成部分主要由幾個模塊來組成，即電源、人機交互、控制模塊等組成，而工程機械的控制器電力來源是電源模塊，其主要與車載蓄電池相連接。為了預防電壓不穩、供電不足等情況出現，該模式會裝有濾波電容，這可以很大程度的保障供電穩定，減少各種電流問題的出現，從而讓工程機械工作變得更順暢。控制模塊是控制器最不能缺少的一部分，即主要是通過動力模塊機械來展開，從而實現智能化監控。當然也可以與外部設備進行連接，這樣可以實現系統的智能升級。

4 新型控制技術的使用

4.1 引入式PLC控制技術

PLC控制技術自身的適應性是非常高的，而該方法使用起來也非常的簡單，該技術自身具備一定的抗干擾、適應性等特點。隨著社會的不斷發展，客戶對于控制技術的要求也變得越來越高，而工程機械工作也變得越來越繁瑣，對控制器的要求也變得越來越高，即要求控制器必須具備故障排查功能，這是與傳統控制器的區別之處，但只有智能化的控制技術才能實現。通過分析可以發現，該技術結構是呈開放式的，并且整體的操作質量也比傳統的更豐富一些。

4.2 以太網現場總線控制技術

當遇到有特殊要求的工作時，工程機械控制器之間的數據是需要進行更換才能實現運作。而以太網現場總線控制技術就能很好的解決這些問題，即可以利用高速的通信功能來提升機械信息交換的完整性，從而實現傳統工程機械無法實現的控制功能。現如今很多企業都在研發適合現場總線控制的控制器，并直接運用到各工作環節中。

4.3 系統動力匹配控制技術

液體系統動力匹配技術對工程機械設備的作用是非常明顯的，其可以很大程度的提升發動機系統的工作效率。首先，可以利用控制器來對動力系統進行監測，如果動力系統的負載出現變化時，控制器就會對發生變化的數據進行收集并處理，然后根據結果來展開合理的分配，減少機械功能自身的損耗。其次，此技術還能對設備的使用功率與分配展開優化處理，目的是為了保證不同狀態下工程機械工作的順暢，而合理的匹配液壓系統動力則可以讓工程機械達到標準的使用壽命，從而滿足不同環境下的工作需求。

5 結束語

綜上所述，本文主要是對工程機械控制器的發展，對可編程控制器的工作原理展開分析與研究，然后結合實際情況簡單的探討了工程機械控制器的控制技術，對相關新型控制器的功能與特點展開了分析。因此可以得出，工程機械要想實現創新與改革，其自身的控制器就必須要滿足社會發展的需求，也只有這樣才能讓工程機械變得更安全、更智能。

參考文獻：

[1]楊文剛.探討工程機械控制器與其相關控制技術[J].裝備制造技術，2015（11）：182-184.

[2]趙亮.工程機械控制器與控制技術[J].現代經濟信息，2015（19）：350.

[3]劉慶春.工程機械控制器與控制技術[J].門窗，2014（04）：172，174.