起重機上電子智能控制技術研究

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起重機就是指一種可以在一定范圍內對重物進行垂直提升與水平搬運的多動作起重機械。在使用電氣控制技術對起重機進行操縱時，通常會消耗大量的能源，且機械經常會由于受力過大而發生鋼絲斷裂或是電機損壞的問題。電子智能控制技術在起重機上的應用，可以有效改善這些問題，提高起重機的工作效率。

1起重機電子智能控制系統的實現

起重機的電子智能控制系統通常是由PLC控制技術、變頻調速技術、傳感技術、檢測技術、現場總線控制技術以及HMI技術等多個環節共同協調控制的。在電子智能控制系統對起重機進行控制的過程中，起升機上安裝的絕對編碼器可以全面的掌控鋼絲繩的位置，并將采集到的信息傳遞給PLC的檢測模塊，再由PLC內部安裝的控制結構對接受到的信息進行指揮與調動。如果PLC的檢測模塊檢測到起重機的鋼絲繩存在安全隱患，其內部安裝的控制結構就會自動指揮起重機立即停止所有的提升與搬運工作。同時，起重機內部安裝的制動控制系統還會通過PLC內部設置的數學運算程序對接收到的數據進行實時的計算與處理，并將計算得到的數據利用現場控制總線傳遞給運行中的每一個變頻器、驅動器以及制動器，進而在各組織環節共同的協調合作下完成對起重機整體控制。

2電子智能控制技術在起重機上的應用

2.1PLC控制技術

PLC控制技術的全稱其實是可編程邏輯控制器，他的控制原理，主要是利用一類可編程的存儲器，作用于其系統內部安裝的存儲程序，來智能化的完成順序控制、邏輯運算等現場執行的指令，并依靠數字或模擬器的輸入與輸出，來對各種大型機械或者生產流程進行控制。PLC控制系統的硬件結構與微型計算機的硬件結構有很大一部分是相同的，都是由電源、存儲器、中央處理器、輸入輸出接口電路以及其功能模塊與通信模塊組成的。在進行PLC控制系統的選用時，需要根據不同起重機的實際情況與使用功能來選擇更適合起重機工作的PLC控制系統。面對以開關量為整體控制的操作項目時，可以適當忽略PLC控制系統對起重機速度的控制，選用價格與性能較低的PLC控制系統就可以完成。面對以開關量控制為主，模擬量控制為輔的操作項目時，就需要選擇價格稍高的，具備數據傳輸、數學運算與模擬轉換程序的PLC控制系統。當面對的是對系統控制與數據計算有嚴格要求的操作項目時，就需要根據操作項目的實際運營情況與起重機的主要使用目的來選用價格較高的，具備矩陣功能與診斷功能的PLC控制系統。

2.2變頻調速技術

變頻調速技術在起重機上的基本應用原理，是根據起重機內部安裝的電機的轉速與起重機工作電源的輸入頻率成正比的關系，通過改變起重機內部安裝的電動機的工作電源頻率，來完成控制電機轉速的目的。而變頻器就是在上述原理的基礎上通過直流電源與交流電源的變換技術、電力電子技術以及微電腦控制技術來對機械完成操作與控制的綜合性電氣產品。變頻調速技術通常具有效率較高、精準度較好、對速度的控制范圍較寬的特點。工作人員在利用變頻調速技術對起重機進行操作時，應充分結合操作項目的實際情況與工作的任務需求，對控制系統實行合理的調節，以在提高起重機工作效率的同時，保證起重機工作、運行的安全、穩定。

2.3傳感技術及檢測技術

傳感器作為一種被廣泛應用的檢測裝置，可以準確的采集到被測量的數據，并將采集到的數據，按照特殊的規律轉換為電信號，或是其他項目操作需要的形式的信息進行輸出，以完成對系統信息的傳輸、處理、存儲以及顯示，進而達到對起重機的全面控制。傳感器具備著微型化、智能化、系統化與網絡化的優點。是完成起重機自動檢測與自動控制的關鍵環節。傳感器的發展與更新，讓機械有了觸覺、嗅覺與味覺等全方面的感官，讓機械由從前冰冷的金屬開始逐漸擁有了生命。在起重機中合理應用傳感與監測技術，可以很好的監控起重機在運行過程中每一個細節的變化，在起重機運行發生故障時，可以快速的向起重機內部安裝的PLC控制系統傳遞信號，進而完成對起重機的全面、準確控制，有效保障起重工作的安全、高效運行。

2.4現場總線控制技術

起重機的現場總線控制系統是一種由設備的現場儀表通過互相之間的串聯與起重機控制室內的人機界面所構成的控制系統，通常具備全數字化、全分散、全開放與可互操作的系統運行特點。也正是因為這一系列運行特點，現場總線控制系統在當前工業自動化領域的應用具備著顯著的優勢。在起重機中合理應用現場總線控制技術，可以有效加強對起重機現場實際運行情況的監控力度，為操作人員提供更多全面、準確的運行數據，在很大程度上提高起重機的運行可靠性，使起重機的運行工作更加安全、穩定。

2.5HMI技術

HMI技術也被成為人機界面，是起重機內部控制系統與操作人員之間進行數據交換的重要媒介。HMI技術在起重機中的合理應用，可以有效實現起重機數據的內部形式與人類可以感受到的數據形式的靈活轉換，簡單來說，凡是存在人機信息交流的領域，正常情況下都會存在人機界面。此外，在起重機中充分應用HMI技術，還可以有效促進起重機內部安裝的PLC控制系統、變頻調速系統、傳感系統、檢測系統與現場總線控制系統等各個環節之間的協調合作。

3結語

綜上所述，在將電子智能控制技術應用于起重機的過程中，應明確起重機電子智能控制系統的的運行方式，并加大力度注重電子智能控制技術中的PLC控制技術、變頻調速技術、傳感技術、檢測技術、現場總線控制技術以及HMI技術在起重機中的合理應用，以提高起重機的工作效率與運行安全性。

參考文獻：

[1]徐偉鋒.智能控制技術在抓斗起重機上的應用[J].起重運輸機械,2014(03):43-45.

[2]滕宏珍.電子智能控制技術在起重機上的應用[J].工程機械與維修,2004(12):77-79.

作者:李陽 單位:武漢市特種設備監督檢驗所