黃 輝（湖南省中南橋梁設(shè)備制造有限公司，湖南 懷化 418000）

智能控制技術(shù)在起重機中的應(yīng)用研究

黃 輝
（湖南省中南橋梁設(shè)備制造有限公司，湖南 懷化 418000）

隨著社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展，逐漸的使起重機的控制方式得到了改變，把以前傳統(tǒng)的電氣控制方式改變成為了現(xiàn)今的智能控制方式，降低起重機發(fā)生故障的幾率，使起重機的工作更加的安全，大大的增加了起重機的工作效率。本文對智能控制技術(shù)在起重機中的應(yīng)用進行了簡單的介紹。

智能控制技術(shù)；起重機；應(yīng)用研究

0　引言

起重機是指在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運重物的多動作起重機械。通常起重機械由起升機構(gòu)、運行機構(gòu)、變幅機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)，再加上金屬機構(gòu)，動力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。在使用傳統(tǒng)的起重機電氣控制技術(shù)時，往往會消耗很多能源，機器容易出問題，由于受力過大會導致電機損壞或鋼絲斷裂的問題，同時，需要工作人員的精神高度的集中，否則會帶來嚴重的影響。這就加強了起重機中智能控制技術(shù)的應(yīng)用。

1　智能控制技術(shù)組成

1.1PLC控制技術(shù)

PLC控制技術(shù)的全稱為可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，主要由電源、中央處理器、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊構(gòu)成。在PLC的選用上，要根據(jù)不同起重機不同功能選擇更加適合工作的PLC系統(tǒng)。如果是開關(guān)量控制的項目，可以忽略對速度的控制，選用比較低級的PLC系統(tǒng)就能完成；如果是以開關(guān)量為主，部分模擬量控制為輔的項目時，就應(yīng)該選用具有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳輸、模擬轉(zhuǎn)換器這樣低級的PLC系統(tǒng)；如果進行的是對控制有嚴格要求的項目時，可以根據(jù)其工作內(nèi)容選擇具有矩陣功能、診斷功能等的中高級PLC系統(tǒng)［1］。

1.2變頻調(diào)速技術(shù)

變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系。通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。這種技術(shù)具有效率高、精確度高、調(diào)速范圍寬的特點［2］。

起重機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)主要由起升變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、大車走行變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、小車走行變頻調(diào)速控制系統(tǒng)以及觸摸屏控制系統(tǒng)四部分組成。工作人員根據(jù)工作的需求，對控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，以使起重機能更好的完成工作任務(wù)，保證了起重機工作時的安全穩(wěn)定。

1.3傳感技術(shù)及檢測技術(shù)

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器包括微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化等特點。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類［3］。

在起重機中使用傳感監(jiān)測技術(shù)，可以有效的監(jiān)控起重機在工作過程中的每一個環(huán)節(jié)的變化，在發(fā)生不正常的工作時，能及時的發(fā)出信號，傳遞給PLC系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)對起重機進行控制，這樣能使起重機的工作過程更具有安全性，達到了安全生產(chǎn)的目的。

1.4現(xiàn)場總線控技術(shù)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是由各種現(xiàn)場儀表通過互連與控制室內(nèi)人機界面所組成的系統(tǒng)，具有一全分散、全數(shù)字化、全開放和可互操作的特點。也正是由于這些特點，現(xiàn)場總線控制技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域有明顯的優(yōu)勢，諸如很高的精確性、組志簡單、設(shè)計安裝方便、易于維護和擴展、可以節(jié)約軟硬件投資等，被稱為第五代控制系統(tǒng)，成為當今工業(yè)自動化發(fā)展的必然趨勢。

在起重機中應(yīng)用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，是對變頻器與PLC之間、變頻器與變頻器之間的控制、檢測、數(shù)據(jù)交換。這樣就加強了對每個變頻器的工作狀況進行監(jiān)控力度，為工作人員提供了準確的狀態(tài)信息，極大的提高了起重機控制的可靠性，使起重機在工作中更加的安全。

1.5HMI技術(shù)

HMI也叫人機界面。人機界面是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機信息交流的領(lǐng)域都存在著人機界面。

在起重機中使用HMI技術(shù)，可以使PLC、變頻器、傳感器、儀表燈工作設(shè)備有效的連接在一起，通過對輸入設(shè)備進行命令的編寫，顯示設(shè)備進行數(shù)據(jù)顯示，以實現(xiàn)機器控制系統(tǒng)與工作人員進行數(shù)據(jù)交換。

2　起重機智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

起重機智能控制系統(tǒng)是由PLC、變頻器、傳感器、控制器等多個環(huán)節(jié)控制的。在起重機智能控制過程中，起升機上安裝的絕對編碼器能準確的獲取鋼絲繩的位置，并將這一信號傳遞給PLC的檢測模塊，再有PLC內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)對其進行調(diào)整。如果檢測到起重機的鋼絲繩出現(xiàn)問題時，就會自動的使其停止工作。同時，起重機制動控制系統(tǒng)經(jīng)過PLC內(nèi)部的數(shù)學運算等方式進行處理，將其得到的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場控制總線傳遞給工作中的每個變頻器、制動器以及驅(qū)動器，來進行對起重機的控制。

3　總結(jié)

從上面可以看出，與傳統(tǒng)的電氣自動控制技術(shù)相比，智能控制技術(shù)具有更簡便的操作系統(tǒng)，對起重機的監(jiān)控效果做到更好，準確的使起重器各環(huán)節(jié)正常有序的進行，讓整個起重機的工作效果更好，起重機工作質(zhì)量達到人們滿意的效果。

［1］張建文.基于PLC變頻調(diào)速控制的智能抓斗在門式起重機中的應(yīng)用研究［J］.物流工程與管理，2013，01（05）：224.

［2］羅欣，李曉峰.電液比例控制技術(shù)在全液壓鐵路起重機液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用研究［J］.齊齊哈爾大學學報，2007，07（04）：69.

［3］岳進，董曉剛，孫海濤，徐敏.SPS16型塔式起重機防碰撞智能監(jiān)控系統(tǒng)在深圳機場T3航站樓工程中的應(yīng)用［J］.施工技術(shù)，2012，10（04）：23.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.119