智能工程機械控制中PLC的應用

劉煒

摘 要： 針對PLC在智能機械控制上的實際應用以及與其相關技術進行分析時，首先對智能工業機械系統的架構進行分析，其次對工業機械智能控制系統的架構進行分析。在工程機械的發展中，工程機械的控制十分重要，不僅關系到工程機械的靈活應用，更與工程機械的安全性能之間存在密切聯系。筆者將在該文對工程機械的智能化發展進行簡要分析，并借此探討工程機械控制中智能控制技術的具體應用。

目前，我國的工程機械水平已經達到了較高的發展水平，也取得了較好的發展成果。伴隨智能化技術的不斷普及和廣泛應用，確保工程機械控制逐漸向智能控制、分布控制等方向發展，進而逐步提升我國的工程機械控制水平。

1.工程機械智能化的發展

工程機械的自身特點在于其使用的安全性、精準性及可靠性，在工程機械中，自動化系統是較為重要的控制系統。但是，工程機械的自動化一般都被外國的先進公司壟斷。工程機械的智能化發展。在道路施工機械的研究中，裝載機等系統均得到了智能化發展，并且實現了系統性和連續性較強的作業操作，但是，要想確保工程機械控制的智能化技術得到順利應用，還需要相關人員對此進行進一步的論證分析。

2.智能工業機械手系統的架構研究

科學技術的進步和發展，促使各個行業逐漸朝著智能化和科技化、現代化的發展。智能機械在現代企業中逐漸找到了自己的定位，同時在發展過程中，能夠產生出良好的應用效果，比如在無人車間、無人生產線等，都能夠發揮出實質性的作用和價值。另外，在針對一些特殊的生產環境進行操作時，比如一些高溫、放射性等場所時，智能機械也具有非常明顯的優勢特點，能夠打破傳統人工操作的局限性。這樣不僅能夠節省人力資源，而且還能夠盡可能避免由于人為因素而導致的誤差現象，同時為工作人員的基本人身安全提供保障。

3.在工程機械控制中如何應用智能控制技術

在目前應用的工程機械中，根據其主要的應用目的，可以將其分為兩個類別。其一為不要求操作及運行質量的工程機械，此類型工程機械的特點為作業介質存在明顯的不均勻特點，施工作業也不存在任何規范性，施工具體載荷會出現明顯的變化。這一類工程機械會將動力作為具體的性能指標，也很看重燃油消耗情況及施工作業的具體生產率。其二為對于施工作業的質量有明確要求的工程機械，這類工程機械的特點就是施工介質較為均勻，且具體的工作裝置與相關介質之間的互相作用產生的負荷值較為穩定。此類型的工程機械最為看重的是施工作業的整體質量，其次分別為動力、經濟指標及具體的施工生產率等，筆者將在下文對此分別作簡要分析。

3.1智能工業機械手系統的架構研究

智能控制系統主要是指設備在沒有任何工作人員操作和干預的情況下，仍然可以根據實際情況，或者是已經制定好的口令實現自主執行的操作模式。智能控制設備意味著設備應用了智能控制系統，所以能夠實現其自主的運行操作模式，，系統會在加電之后開始啟動，在這一基礎上，對器件會實施有效的檢測，一直檢測到工件到位之后，將信號傳輸到主控PLC當中。在接收到信號之后，主控PLC會根據實際情況，下達相對應的指令，執行件就會開始下降，并且形成抓緊，在檢測到抓緊之后，其就會發出上升的指令。也就是說在實踐中，無論是任何一個環節的操作，都需要依靠主控PLC對其下達的指令，只有根據指令執行，才能夠最終達到良好的執行效果。

3.2挖掘機的智能控制

目前，挖掘機的智能控制策略一般分為兩種形式：一種形式為負載控制;另一種形式則為動力控制。負載控制形式的挖掘機，其內部發動機在輸出功率保持一定狀態的情況之下，內部的負載系統會對動力輸出進行相應調節，具有十分明顯的按勞分配特點。而動力控制形式的挖掘機，其內部的發動機會根據挖掘機實際的作業情況為其提供必要的動力輸出，帶有極為明顯的按需分配性質。將智能控制技術與挖掘機相結合，智能性較強的控制系統會自動降低挖掘機發動機的具體轉速。除了上述類型的挖掘機智能控制技術之外，ITCS系統也是其中較為重要的一類智能控制技術系統。此類型的智能控制技術可以利用模糊邏輯的相關理論，對施工作業的類型進行識別，還可以對挖掘機的發動機進行相應的監控，并且對挖掘機內部發動機的具體轉速等進行科學調整。該智能控制技術可以在低負荷的狀態下有效降低挖掘機的轉速，確保挖掘機施工的精準程度。此外，該智能控制技術還可以對挖掘機本身的工作地點、具體的工作情況及挖掘機的運行信息等進行遠程輸送，確保相關用戶利用互聯網技術等獲得挖掘機的最新工作信息。

3.3壓路機的智能控制

除了挖掘機之外，目前，很多壓路機在運行中也會與智能控制技術相結合。將智能控制技術用于壓路機中，最早見于20世紀的80年代。最早的智能類型壓路機在運行中應用了歐米伽計這一技術，該技術是一種智能型的測量技術，由加速度傳感器及顯示表、電子單元等共同構成。壓路機振動輪的具體加速度主要是隨著施工環境中土壤的硬度而產生改變的，可以直接利用系統中的顯示器及時觀察工作中每一個被壓實路段的壓實狀況。這樣一來，壓路機的操作人員可以對具體工作的效果進行直觀觀察，進而確保路段壓實的整體質量，避免出現不合格之處。

4.結語

綜上所述，PLC在智能機械控制中的實際應用可以與一些關鍵技術進行有效結合。這樣不僅能夠利用模塊化的設計模式實現對PLC程序的設計，而且還能夠最大限度保證滿足現階段智能機械控制系統的需求。智能控制技術可以利用相關的數學模型等，為工程機械控制選擇最優控制方法，并且針對存在的不確定性問題等幫助工程機械控制系統達到預期目標。筆者在該文中對工程機械智能化自身具體的發展進行了簡析，并以挖掘機、壓路機設備為例，分析了智能控制技術在工程機械控制中的應用，望能給相關人士提供科學參考。