李志宇 陳文科 盧永旺 徐瀟雨 鄭陳威

摘要：在電力起重機(jī)械中，PLC的應(yīng)用范圍較為廣泛，極大的促進(jìn)了機(jī)械自動(dòng)化水平的提升，其繼承了傳統(tǒng)順序控制中的優(yōu)勢(shì)，并將計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等融入其中，極大的提升了順序控制性與邏輯性，從而構(gòu)建了柔性程控系統(tǒng)。但是，PLC技術(shù)在電力起重機(jī)械的應(yīng)用過程中，也存在一些應(yīng)用問題，需要得以妥善解決?；诖?，本文將對(duì)PLC在起重機(jī)械應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行分析，并對(duì)具體應(yīng)用加以闡述。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電力起重機(jī)械；應(yīng)用；問題

1.PLC在起重機(jī)械應(yīng)用中存在的問題

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時(shí)，維修人員應(yīng)首先判斷故障點(diǎn)位于系統(tǒng)的內(nèi)部還是外部，產(chǎn)生故障的原因是I/O回路還是控制器。經(jīng)過相關(guān)調(diào)查研究顯示，在PLC系統(tǒng)中，外部設(shè)備與附屬設(shè)備出現(xiàn)問題的概率高達(dá)90%，而PLC控制器自身存在問題的幾率僅為10%左右。因此，本文將以ATV71TWIDO型號(hào)的PLC為例，對(duì)設(shè)備在應(yīng)用中產(chǎn)生的故障問題進(jìn)行分析。

1.1電源干擾問題

當(dāng)PLC控制電動(dòng)機(jī)械運(yùn)行過程中，多次產(chǎn)生電壓不穩(wěn)等情況，使電源受到極大的干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)難以恢復(fù)正常工作。故障原因很可能為電源干擾故障，而電源問題大部分與絕緣問題有關(guān)，在PLC中電源部分屬于故障發(fā)生較為頻繁之地，外部電源電壓通常在170-260VAC之間，如若超出則會(huì)發(fā)生故障，因此應(yīng)重點(diǎn)對(duì)PLC的輸入和輸出模塊進(jìn)行檢驗(yàn)，看是否存在以下問題：（1）電纜老化，導(dǎo)致絕緣受到損害相間串電；（2）端子接線松動(dòng)，對(duì)電纜進(jìn)行檢查，更換有接頭的電纜，注意接茬接線端的子螺絲；（3）接線端灰塵沉積，導(dǎo)致與其相連接的電源漏電。此類問題應(yīng)及時(shí)針對(duì)系統(tǒng)和端子采用有效的防潮措施，保障部件的清潔干燥。

1.2變頻器干擾問題

PLC系統(tǒng)在電力機(jī)械中的應(yīng)用處于正常狀態(tài)，但主機(jī)屏幕卻上的數(shù)字卻不斷改變，并且不時(shí)發(fā)出不明的噪聲。產(chǎn)生上述問題的原因很可能為變頻器干擾問題，當(dāng)變頻器與PLC同時(shí)處于工作狀態(tài)時(shí)，變頻器中的電磁通常會(huì)對(duì)PLC產(chǎn)生干擾，而這種干擾問題主要是由于變頻器中開關(guān)器件與主電路之間頻繁動(dòng)作而產(chǎn)生，如若這種干擾問題較為明顯，則應(yīng)立即采用屏蔽電纜或者接地等方式進(jìn)行緩解或消除。在對(duì)此類問題進(jìn)行檢查和分析時(shí)，重點(diǎn)考慮以下內(nèi)容：（1）按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將PLC自身與地面相連，并且禁止使PLC與變頻器二者共用同一個(gè)接地線；（2）當(dāng)電源條件不能充分滿足時(shí)，應(yīng)將噪聲濾波器接入到PLC模塊當(dāng)中，如若噪音消除效果不明顯，則應(yīng)在變頻器中也實(shí)施相同的措施；（3）當(dāng)PLC與變頻器均處于一個(gè)操作柜當(dāng)中時(shí)，應(yīng)使PLC相關(guān)電線與變頻器相關(guān)電線分離開來，防止出現(xiàn)干擾影響正常工作[1]。

1.3主機(jī)板工作異常問題

該問題的主要表現(xiàn)主要有兩種形式，一種是在新機(jī)械安裝完成以后，將PLC通電后RUN指示燈不亮，只有電源的指示燈亮起，對(duì)內(nèi)部電源系統(tǒng)進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)其正常，但是主機(jī)卻難以正常工作；另一種是正處于工作狀態(tài)下的系統(tǒng)突然停止運(yùn)行，并且RUN指示燈滅，系統(tǒng)無法恢復(fù)正常工作狀態(tài)。對(duì)于上述的第一種故障問題來說，主要發(fā)生在初次使用的系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)于具有運(yùn)行開關(guān)的主機(jī)來說需要進(jìn)行內(nèi)部調(diào)整，對(duì)于不具備運(yùn)行開關(guān)的主機(jī)來說，需要調(diào)整電平，將機(jī)械開蓋后將RUN接低電平，運(yùn)行燈閃亮，系統(tǒng)恢復(fù)工作；而第二種故障問題產(chǎn)生的原因主要在于內(nèi)存錯(cuò)誤，對(duì)用戶內(nèi)存進(jìn)行檢查和清理后便可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作，具體為：點(diǎn)擊PLC中的在線工作—傳送—PLC，將選中的“程序”取消，點(diǎn)擊“設(shè)置”，選擇“清楚用戶內(nèi)存”后，點(diǎn)擊確定。

2.PLC在起重機(jī)械中的應(yīng)用

2.1應(yīng)用特點(diǎn)

與以往繼電器控制系統(tǒng)相比來看，PLC系統(tǒng)在起重機(jī)應(yīng)用中具有以下特點(diǎn)：

一是功能較為豐富，在PLC中具有諸多功能模塊，能夠充分應(yīng)用到起重機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)中，并且加強(qiáng)了PLC中的通信能力與人機(jī)界面技術(shù)，使管理系統(tǒng)與監(jiān)控的構(gòu)成變得更加便利；二是接口相對(duì)容易，對(duì)于技術(shù)編程人員來說，PLC的應(yīng)用語(yǔ)言較為簡(jiǎn)單，接受起來比較容易，其中的圖形符號(hào)與梯形圖表達(dá)式與繼電器中的電路圖相比十分類似，能夠?yàn)榧夹g(shù)人員對(duì)起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供極大的便利；三是存儲(chǔ)邏輯性，在以往系統(tǒng)中采用的接線邏輯存在諸多不足，而在PLC系統(tǒng)中采用存儲(chǔ)邏輯的方式，能夠使控制設(shè)備以外的接線有效的縮減，進(jìn)而縮短了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建造的周期，為日常維護(hù)提供極大便利，十分適用于小批量、多種類的生產(chǎn)當(dāng)中；四是大規(guī)模集成電路，在PLC中采用的電路均為現(xiàn)代化、大規(guī)模的集成電路，在制造中工藝十分嚴(yán)格，在電路內(nèi)部設(shè)計(jì)中采用了具有較強(qiáng)抗干擾性的技術(shù)，使PLC的可靠性極大提升。另外，PLC系統(tǒng)還具備較強(qiáng)的自我檢測(cè)能力，系統(tǒng)中除電路、設(shè)備之外還具有故障自診保護(hù)，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性得到顯著提升[2]。

2.2具體應(yīng)用

2.2.1在汽車式起重機(jī)中的應(yīng)用

此種類型起重機(jī)通常采用液壓控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的方式，通過對(duì)PLC控制芯片的編程，完成對(duì)繼電器中羅技鍵盤的控制。在對(duì)PLC控制芯片的編程中，將各限位接觸開關(guān)的聯(lián)合狀態(tài)輸入到控制程序當(dāng)中，也就是輸入與輸出端，這樣便能夠進(jìn)行有效的邏輯控制，使電路的輸送端口變得更加清晰，電路結(jié)構(gòu)也會(huì)更加簡(jiǎn)單，在無形中增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，使系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能夠得到更多的保障。同時(shí)，模塊具備電池組件，一旦外部電源突然出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，則起重機(jī)無論旋轉(zhuǎn)到哪個(gè)位置，都能夠?qū)ο鄳?yīng)的電平信號(hào)進(jìn)行保存，并且程序也將會(huì)進(jìn)行存儲(chǔ)和記憶。

2.2.2在龍門式、塔式起重機(jī)中的應(yīng)用

在我國(guó)目前塔式與龍門式的起重機(jī)中，變頻器與PLC通常同時(shí)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)各種動(dòng)作的調(diào)速與控制作用。與汽車起重機(jī)相比存在一定的區(qū)別，此種類型的起重機(jī)主要采用380V電源對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制使其運(yùn)行，主要特點(diǎn)在于對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施調(diào)速處理，在必要的情況下還能夠借助液力耦合器的方式實(shí)現(xiàn)緩沖。如若將PLC技術(shù)融入其中，對(duì)變頻器與控制電路進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，則能夠使外部電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏?，極大提升平滑度，再借助控制電路的力量，將直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，?shí)現(xiàn)頻率與電壓上的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而完成變速控制。起重人員可以通過操作臺(tái)相PLC中發(fā)送控制命令，而PLC在接收到命令后，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，使變頻器能夠進(jìn)行精準(zhǔn)制動(dòng)和定位，即便電動(dòng)機(jī)處于低速運(yùn)行的狀態(tài)，也能夠以200%的額定轉(zhuǎn)矩輸出，不會(huì)出現(xiàn)重物下滑等現(xiàn)象，通過PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，使電路控制的平滑度與精度得到顯著提升，有效的避免了溜鉤等問題的產(chǎn)生，極大的拓寬了起重機(jī)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也使得系統(tǒng)工作的安全性得到進(jìn)一步增強(qiáng)[3]。

結(jié)論：綜上所述，在電力施工機(jī)械中，PLC系統(tǒng)變頻器得到了十分廣泛的應(yīng)用，并且具有十分廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景，但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中，不可避免的存在各種故障問題，需要不斷總結(jié)和積累維修經(jīng)驗(yàn)，分析故障產(chǎn)生的原因，使其能夠從根本上得到切實(shí)有效的解決，使PLC技術(shù)更好的為電力起重機(jī)械而服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)向前， 王箭， 迪麗拜爾，等. PLC在25噸電動(dòng)雙梁吊鉤橋式起重機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 新疆石油天然氣， 2015， 5（1）：94-98.

[2]岳志剛， 洪文杰. PLC在電力起重機(jī)械中的應(yīng)用分析[J]. 硅谷， 2015（2）：165-166.

[3]孫允領(lǐng)， 吳際峰. PLC在電力起重機(jī)械中的應(yīng)用與問題分析[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2016（32）.

作者簡(jiǎn)介：李志宇，（1997-2-7）男，（福建省南平市），（漢族），職稱（學(xué)生），學(xué)歷（本科），研究方向（機(jī)械工程），單位名稱（泉州信息工程學(xué)院），單位所在省市（泉州市），單位郵編（362008）

第二作者姓名：（陳文科）單位（泉州信息工程學(xué)院）

第三作者姓名：（盧永旺）單位（泉州信息工程學(xué)院）

第四作者姓名：（徐瀟雨）單位（泉州信息工程學(xué)院）

第五作者姓名：（鄭陳威）單位（泉州信息工程學(xué)院）