起重机的plc优化控制方法研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 起重机的 PLC 优化控制方法研究 摘 要：随着经济社会的不断发 展，起重机的应用越来越广泛。传统的 起重机控制系统相对落后，并且维修难 度相对较大，无法满足人们对起重机的 使用需求。而 PLC 控制系统可以提升 起重机的智能化，同时可以较好地反映 系统的故障。该文主要对 PLC 系统的 控制技术、优化设计和关键技术设计进 行分析，以期设计师可以根据实际情况 选择系统合理的设计方式，进而可以更 好地提升机械起重机的使用性能。 中国论文网 /8/view-12786096.htm 关键词：起重机 PLC 优化控制 中图分类号：TH21 文献标识码： A 文章编号：1672-3791（2015） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 10（c）-0102-02 起重机作为现代社会中常见的机 电产品，已经逐渐影响人们的生活。在 机械起重机的应用中，其控制系统主要 存在单片机、单板机、单微机和多微机 控制方式，控制主要集中在数据的采集 和权限控制。但是随着科技的不断发展， 起重机控制系统的越来越复杂，提升了 系统故障的发生机率。因此，在机械起 重机控制系统的设计中，对 PLC 进行 优化控制具有重要的价值。 1 起重机 PLC 控制技术分析 1.1 系统设计过程分析 在机械起重机的设计过程中， PLC 系统的设计过程主要包括以下几个 方面：第一，对系统需求的分析。设计 人员要根据起重机的使用要求来确定设 计目标，并且要制定严格的验收标准。 第二，要对系统的体系结构进行设计。 在设计系统的过程中，需要对硬件和软 件系统进行综合的选择和设计。第三， 在起重机的设计过程中，需要对系统进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 行集成设计，将系统的硬件、软件和执 行装置设置成为相应的整体，并且不断 对其进行改进和创新。第四，在起重机 设计完成后，需要对系统进行调试和分 析，检验系统是否能够达到使用的需求。 总而言之，只有设计人员严格按照设计 过程进行分析，才可以更好地满足 PLC 系统的设计需求1。 1.2 PLC 系统控制原理 在机械起重机的 PLC 系统控制 结构与常规的系统存在较大的差异。在 PLC 机械控制系统中，系统会将自身的 电能通过变频装置或者直接向驱动装置 进行供电。在系统的运行中，驱动装置 拖动相应的装置，之后通过钢丝绳来拉 动轿厢来做上下的运动，从而带动起重 机的运行2。 1.3 起重机的操作流程 在起重机的运行过程中，系统可 以通过 PLC 控制器来控制相应的按钮， 同时可以控制起重机的安全问题。在系 统的设计过程中，承载重量的 PLC 控 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 制系统可以接收传感器输送的信息，同 时通过相应的程序来判定系统是否超重， 如果系统的承重达到最大值，系统将会 停止运行，并且发出相应的警报3。 2 PLC 控制技术的优化设计 2.1 智能控制技术 在传统机械起重机的使用过程中， 其存在维修难度大、故障发生率高和耗 能相对较大等问题，不利于达到机械起 重机的最佳使用性能。而在 PLC 机械 系统的设计过程中，其采用智能操作系 统。在系统的设计中，存在显示器、控 制信号和传感器等检测设备，可以对系 统的耗能和承重等相应的指标进行检测， 之后系统通过 PLC 节能控制器来实现 对整个系统的控制和反馈，最终实现系 统的智能控制。 2.2 起重机节能控制的计算 在机械起重机 PLC 控制系统的 设计中，其能量的消耗是设计人员重点 关注的问题之一。在系统的设计过程中， 其耗能计算的公式如公式 1 所示。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 R=i1（C12H1+C21+C2 2H2+C02HI） （1） 在公式 1 中，R 为系统的消耗， i 为系统设备的电阻，H 为输出电路的 电阻，同时系统的电流变化与电流之间 的关系如公式 2 所示： C1=C0-C2 （2） 通过公式 1 和公式 2 的计算，可 以较好地对系统的电能损耗进行计算， 设计人员可以根据计算结果来对其进行 优化分析。 通过设计人员对 PLC 优化系统 的设计分析，其最终得到的数据结果如 公式 3 所示： w（m）=Mr g（m） +M1g（m）+MFg（m）- g（m- 1） （3） 在公式 3 中，m 表示系统的控制 信号，g 表示系统的数据传输差，w 表 示系统的数据离散变化。通过公式的计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 算，可以较好地反映系统的耗能情况， 进而设计师可以针对性地根据需求来设 计 PLC 控制系统。 3 PLC 控制系统的关键技术设计 方案 3.1 PLC 系统的机敏性与鲁棒性 平衡设计 在 PLC 系统的设计中，其可靠 性相对较高，并且具有较快的反应速度 和灵活性。但是在系统的使用过程中， 会存在鲁棒性平衡问题。同时在系统的 使用中，淬火起动机主要在油烟和振动 环境中工作，其继电器和开关时常会出 现接触不良的现象，由于 PLC 系统的 反映较为灵敏，会将系统的故障误认为 是输入操作，继而可能会导致起重机停 止工作。设计师在设计的过程中，需要 做到以下几点：首先，设计师要选择瞬 动触点的工作元件。其次，设计师在输 入模块的设计中，需要设计较长的滤波 时间。最后，设计师在容易出现问题的 区域，可以添加断电延时保护。通过有 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 效的系统设置，可以保证 PLC 系统的 设计合理性4。 系统的触点可以起到控制程序的 目的，同时可以对系统的元件进行保护， 在 PLC 控制系统的设计中，其会将触 点的功能软件化。因此，设计师在设计 的过程中，需要做到以下几点措施：首 先，设计师将触点输入到 PLC 系统中， 但是这种方式虽然可以反映触点的真实 工作情况，却可能会促使系统出现无休 止的基础不良问题。其次，在软件的编 程过程中，设计师可以针对性的设计触 点监视程序，以便可以更好的反映系统 的运行状况。因此，在设计师的设计过 程中，需要结合实际情况对其进行合理 的设计。 3.2 PLC 系统的自我诊断程序 在 PLC 控制系统的设计中，部 分起重机对于安全性的需求相对较高， 例如大型的淬火桥式起重机，需要 PLC 对每个模块的工作状况进行监督，以便 可以保证系统的使用合理性。当 PLC -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 系统检测到自身的故障时，用户可以及 时的对其进行处理。但是如果编码器接 触不良时，会造成系统反复出现故障， 从而会影响系统的使用功能。因此，在 PLC 系统的设计中，设计师需要根据实 际情况，设计合理的故障诊断程序，以 便可以及时的获取系统的运行状况，进 而可以保证系统的使用合理性5。 3.3 缩短系统的循环周期 在 PLC 系统的设计过程中，需 要对每个接触器和模块斤进行相应的监 控，以便可以达到最佳的使用性能。在 常规的系统中，其存在 200 ms 的延时 设计，并且系统的循环周期大于 50 ms，无法满足起重机的使用需求。因此， 设计师在设计的过程中，可以采用分时 化和堆栈操作的方式来进行优化设计。 系统通过改变指针的方向来实现堆栈的 压栈，进而可以减小 PLC 程序的循环 周期。 4 结语