基于PLC斗轮堆取料机的控制及改进

温宇

摘 要：文章首先介绍了斗轮堆取料机的总控制原理，分别从系统的组态以及控制模块两方面来进行。在此基础上重点介绍控制功能实现的有效措施以及对控制系统应当采取的改进方法，确保设备的运行使用稳定性，并在现场达到更理想的使用状态。在改进措施介绍的同时也整理出一些故障预防方法，提升设备的行驶安全性。

关键词：PLC 斗轮堆取料机 控制系统 控制改进

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0114-02

1 斗轮堆取料机的总控制原理

1.1 斗轮堆取料机PLC控制系统组态

斗轮堆取料机在运行状态下会接入到强电系统中，需要控制的规模也比较大，会选择PLC技术来进行自动化控制，帮助优化功能实现的程序。现阶段投入使用中的斗轮堆取料机在控制模式上仍然有手动与自动的区分，并且在运行环境分析探讨过程中，也会重点根据这一情况来做出区分。PLC系统的组态中，会根据常用的功能对全部控制模块做出划分，这样更符合现场的运行使用环境，并且能够根据常见技术性问题探讨出解决措施，当发现在系统中存在明显的控制效率下降问题时，也能够分模块地开展调节控制任务，通过这种方法来确保现场堆取料任务可以顺利进行。模块组态划分如下所示：CPU、开关量输入、开关量输出、模拟量电压输出、电源。无论是手动还是自动的运行状态下，其组态也都是从这几方面来进行论述探讨的。在使用过程中，需要对堆取料机进行综合控制，保护其运行状态的安全性。控制功能也是从这几方面来进行的，了解了组态的组合部分后，接下来所开展的工作任务也能更高效合理地进行，促进管理任务顺利开展。

1.2 斗轮堆取料机控制屏柜

控制屏柜中的组成零部件比较多，在运行过程中如果发现现场存在不合理的现象，可以通过对屏柜内的电闸以及开关进行控制，达到更理想的运行使用效果，这样也可以更好地提升工作任务完成效率，一旦现场出现电压超出实际情况的现象，也会通过快速阻断来避免造成更严重的运行安全性下降问题。控制是采用十字联动的形式，这样方便技术人员同时对多个设备共同操控。目前的控制技术中已经能够实现触摸屏操控，在触摸屏中会显示出堆取机的整体运行状况，技术人员在屏幕中也可以清晰地观察到角度的变化。导通后的设备形成一个闭合的回路，这样在运行过程中一旦出现效率下降的情况，会以信号的方式反馈到总系统中，实现功能上的调控。系统中根据信号的变化来实现全面调节控制，对此，一些比较常见的质量隐患也都能够得到解决。明确了控制原理后，下面将重点进行控制改进的探讨，帮助提升机械设备运行使用效率。

2 斗轮堆取料机电力拖动

2.1 大车系统

大车运动过程对电能的需求量比较大，通常是采用6台发动机共同进行电能输出控制，这样可以确保其匀速稳定运行，并达到更理想的使用效果。在行驶过程中，需要根据货物取放的需求来进行行驶速度调整，直到达到最理想的形式效果。大车部分发出指令后，现场会快速地接收到这一信息指令，同时启动变频器，来实现对大车的全面运行方法控制。在指令发出以及接收的同时，PLC控制系统也会快速地启动程序，在初期的控制设计阶段，会将控制程序集成在单片机中，并嵌入在大车与控制板块中，实现信号之间的快速交流。

2.2 主尾车皮带和斗轮驱动

这部分驱动是采用三相交流电机来实现现场控制的，在控制功能上会有明显的进步提升，两部分同时进行控制调节，要注意在功能上是否存在信号接收干扰问题，避免影响到最终的系统控制效果。对于电机的启动，需要技术人员对其荷载做出计算，通过这种方法可以避免出现超负荷运行的现象，也能够帮助提升系统的运行使用安全性，以免因所提供的供电压不稳定造成严重的元件损坏问题。在单项运转状态下，导通后主轮是直接启动的，开关可以直接控制其启动状态。主轮是对行驶状态直接进行控制的，通电后能够为大车行驶提供动能，当运行中的设备需要停止时，控制系统会自动对主轮进行锁定，以免继续转动造成设备行驶超出控制范围的现象出现。

3 斗轮堆取料机故障处理及改进措施

3.1 CPU控制器损坏

核心部分的控制器一旦损坏接下来的堆取任务也将无法继续进行，PLC控制是基于程序镶嵌基础上来实现的，当发现控制器部分损坏时，可以直接针对所嵌入的程序控制模块来进行更换，这样能够节省维修时间，重新设计的系统在控制功能上也更加完善，符合系统的使用需求。简单的控制功能失效问题可以通过重新启动来恢复控制系统中的数据，达到简答的维修效果，当发现这种问题时，首先要做的是重新启动控制器，如果控制器仍然处于失效装填，则需要重新编写程序，并更换控制所用的单片机模块，达到最终效果上的提升，进入到更稳定的行驶状态。控制器损坏还会因电压不稳定造成，在所开展的工作计划中，要重点针对电压的稳定性做出调节，以免造成更加严重的影响问题，也节省了零部件维修更换的费用。

3.2 行走变频器损坏

造成这一问题的主要原因是漏水，在控制器的防雨能力上不达标，长时间处于这样的环境下会造成变频器进水，短路后内部的组件被烧毁。有效的改进措施中首先要针对防雨功能进行完善，在此基础上对损坏或者表面已经发生氧化的零部件进行检测，对其进行更换，同时确保变频器的内部紧密性，通过这种方法也可以达到现场的稳定控制。控制行走功能的变频器损坏，可以发现大车在行驶期间速度不受控制，当发现这种情况时，首先要确定的是是否由于漏水现象导致，在此基础上再进行内部零件安全性的排查，这种检修方式可以节省大量的时间，并且在功能实现上也更加合理。防水性能需要定期检测，发现其中存在质量隐患也能够更及时地采取维修措施，降低因进水造成的零部件损坏损失。使用期间如果发现功能上的异常，首先也要判断是否是此类原因造成的，逐步排查后方便进行更全面的检修。

3.3 PLC控制回路故障

此故障一旦出现，回路系统将不能形成闭合状态，电能无法在其中顺利地流通，自然会出现严重的安全隐患现象，导致斗轮堆取料机功能受到阻碍，不能够正常实现。回路故障的排查与改进要系统化地进行，首先针对开关部分的连接情况进行检查，观察是否存在开关短路的现象，对检测结果做出相应的更换处理。其次是线连接稳定性的检测，受电输出的影响，线路很容易发生连接不稳定或者现场功能受阻的现象，检测过程中可以通过信息整合来完成，与额定的参数进行比较，强电运行环境下出现的电子元器件损坏也得到了更好的控制。最后是控制信号的传输问题，主要针对传感器来进行检验，传感器在接收信号时是否将干扰信息一并接入到其中，适当地对嵌入式控制程序做出优化处理。故障检修结束后，技术人员仍然要定期检测，早期发展问题，并采取有效的預防控制措施，否则故障一旦发生会影响到系统的正常功能实现。PLC控制系统中，电气消防安全也是需要特别注意的，强电运行环境下线路老化是很容易发生危险的，在检测过程中一旦发现老化或者使用安全性不足的现象，要及时进行更换，从根源上避免发生失控或者操作使用安全性下降问题。

4 结语

基于PLC斗轮堆取料机控制系统运行基本稳定，能够确保输煤系统的正常生产。通过采取相应改进措施后，提高了斗轮堆取料机的运行可靠性。

参考文献

[1] 吴敏，周晋妮，蔡雁，等.基于多目标优化的堆取料机作业控制系统设计及应用[J].控制理论与应用，2014（3）：327-333.

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