工程機(jī)械控制器與控制技術(shù)的應(yīng)用與思考

陳義偉

貴州省公路工程集團(tuán)有限公司 貴州貴陽 550000

1 工程機(jī)械的整體發(fā)展

1.1 多效用和微型化

由于工程機(jī)械的不同技術(shù)和功能的不同要求，常用的工程機(jī)械重視多用途和小型化。工程設(shè)備可以發(fā)揮各種作用。并且，為了確?？蛻舾冻鲎畲蟮拇鷥r(jià)，設(shè)備的效率最大化，因此機(jī)器的效率最大化。為了減少勞動力，提高工程機(jī)械的利用率，企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提高。隨著建筑機(jī)械的發(fā)展，社會上所有的建筑機(jī)械都在朝著小型化的方向發(fā)展。

1.2 系統(tǒng)化和超大型化

一直在組織建筑機(jī)械的設(shè)計(jì)，制造和管理。在許多外國公司中，工程機(jī)械逐漸形成了完整的系統(tǒng)化產(chǎn)品，并形成了一系列產(chǎn)品生產(chǎn)形式以滿足客戶的要求。隨著需求的增加，超大型施工機(jī)械越來越受歡迎，超大型施工機(jī)械主要用于大型工程業(yè)務(wù)。由于超大型施工機(jī)械的結(jié)構(gòu)和控制的復(fù)雜性，控制系統(tǒng)的技術(shù)要求很高，市場需求不是很高。最重要的是，這類設(shè)備的市場由幾家公司主導(dǎo)。

1.3 安全問題和準(zhǔn)確程度

典型的施工機(jī)械有自己的控制室，控制室設(shè)備齊全，安全，不受外部環(huán)境干擾。手術(shù)室的主要任務(wù)是通過手動施工機(jī)械的工作，主要使用觸摸屏，無線遙控，顯示，多功能操作手柄。由于施工設(shè)備的控制室不斷更新和完成，操作員的操作環(huán)境更加舒適方便，可以提高機(jī)器操作的準(zhǔn)確性和效率。

1.4 電子化和通信化

液壓，微電子和通信技術(shù)以科學(xué)有效的方式相結(jié)合，智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工程設(shè)備的控制系統(tǒng)中。隨著電子技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，工程機(jī)械變得更加智能化和自動化。

2 工程機(jī)械控制器的組成及原理

2.1 控制器的系統(tǒng)硬件組成

控制系統(tǒng)的硬件由控制模塊，電源模塊，數(shù)據(jù)傳輸，存儲模塊，人機(jī)交互模塊和狀態(tài)監(jiān)控模塊組成。電源模塊向建筑機(jī)械的控制器供電，并且通常連接到建筑機(jī)械的車載電池。電源模塊的濾波電容可以降低電池電源的電壓波動。控制模塊是整個控制器的核心，用于限制運(yùn)行過程中瞬態(tài)電流的產(chǎn)生，提高施工機(jī)械的運(yùn)行穩(wěn)定性?？刂颇K連接到施工機(jī)械的動力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械的智能實(shí)時(shí)控制，控制模塊可通過串口連接到外部。適應(yīng)大多數(shù)建筑機(jī)械智能控制升級設(shè)備，人機(jī)交互模塊可以顯示各控制信息，反映施工機(jī)械在顯示屏上的控制操作。

2.2 PLC可編程工程機(jī)械控制器的工作原理

機(jī)床控制裝置的工作原理分為五個步驟，如內(nèi)部信息處理，與控制裝置的通信處理，輸入掃描，程序執(zhí)行，輸出處理等。與其輸出相連的工程機(jī)械的預(yù)編織控制完成實(shí)現(xiàn)。五個階段成為控制器的占空比之一，占空比在占空比結(jié)束后重新執(zhí)行。由于操作循環(huán)的長度不同，控制器的控制性能很高。如果掃描時(shí)間很長，則控制器響應(yīng)時(shí)間會變慢。它無助于控制器的精確控制?？刂破鲯呙钑r(shí)間等于內(nèi)部處理時(shí)間，通信傳輸時(shí)間，輸入時(shí)間，程序響應(yīng)時(shí)間和輸出時(shí)間之和。每個控制器的內(nèi)部處理時(shí)間是固定的，通信時(shí)間受網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠绊?，程序的響?yīng)時(shí)間取決于整個程序的長度，輸入/輸出時(shí)間與控制器的存儲狀態(tài)有關(guān)。代碼輸入的施工機(jī)械控制器是必要的，以確保所有代碼滿足操作要求，并確保控制器及時(shí)有效的操作，如定時(shí)中斷等代碼輸入到控制器。隨著工程設(shè)備控制器的發(fā)展，正在開發(fā)幾種新的控制技術(shù)，如以太網(wǎng)現(xiàn)場總線控制技術(shù)，嵌入式軟件plc控制技術(shù)，以及工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的功率匹配控制技術(shù)。該技術(shù)可以更好地實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的實(shí)時(shí)控制，提高工程機(jī)械的工作效率。

3 新型控制技術(shù)的使用

3.1 引入式PLC控制技術(shù)

PLC控制技術(shù)自身的適應(yīng)性是非常高的，而該方法使用起來也非常的簡單，該技術(shù)自身具備一定的抗干擾、適應(yīng)性等特點(diǎn)。隨著社會的不斷發(fā)展，客戶對于控制技術(shù)的要求也變得越來越高，而工程機(jī)械工作也變得越來越繁瑣，對控制器的要求也變得越來越高，即要求控制器必須具備故障排查功能，這是與傳統(tǒng)控制器的區(qū)別之處，但只有智能化的控制技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)結(jié)構(gòu)是呈開放式的，并且整體的操作質(zhì)量也比傳統(tǒng)的更豐富一些。

3.2 以太網(wǎng)現(xiàn)場總線控制技術(shù)

當(dāng)遇到有特殊要求的工作時(shí)，工程機(jī)械控制器之間的數(shù)據(jù)是需要進(jìn)行更換才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)作。而以太網(wǎng)現(xiàn)場總線控制技術(shù)就能很好的解決這些問題，即可以利用高速的通信功能來提升機(jī)械信息交換的完整性，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工程機(jī)械無法實(shí)現(xiàn)的控制功能。現(xiàn)如今很多企業(yè)都在研發(fā)適合現(xiàn)場總線控制的控制器，并直接運(yùn)用到各工作環(huán)節(jié)中。

3.3 系統(tǒng)動力匹配控制技術(shù)

液體系統(tǒng)動力匹配技術(shù)對工程機(jī)械設(shè)備的作用是非常明顯的，其可以很大程度的提升發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的工作效率。首先，可以利用控制器來對動力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，如果動力系統(tǒng)的負(fù)載出現(xiàn)變化時(shí)，控制器就會對發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并處理，然后根據(jù)結(jié)果來展開合理的分配，減少機(jī)械功能自身的損耗。其次，此技術(shù)還能對設(shè)備的使用功率與分配展開優(yōu)化處理，目的是為了保證不同狀態(tài)下工程機(jī)械工作的順暢，而合理的匹配液壓系統(tǒng)動力則可以讓工程機(jī)械達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的使用壽命，從而滿足不同環(huán)境下的工作需求。

4 結(jié)語

通過對工程機(jī)械控制器的開發(fā)以及可編程控制器工作原理的研究和分析，簡要介紹了工程機(jī)械控制器的獨(dú)特控制技術(shù)，并介紹了一些新的控制方法。更換施工設(shè)備需要控制器來滿足新機(jī)器的需求和性能。它使建筑機(jī)械更智能，更安全，更可靠。