永宏PLC在剪板机上的应用研发设计智慧制造 -永宏PLC在剪板机上的...
张铁山
摘 要：本文先就天车发展的趋势以及PLC控制天车的工作原理加以阐述，然后就PLC天车无人控制系统设计方案和系统架构以及设计研发详细探究，希望能通过此次理论研究，有助于实践工作的开展。
关键词：PLC技术；天车无人控制；系统应用
中图分类号：U445.36 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）08-0032-02
新型的技术应用带动了社会生产力水平的提高，处在当前的工业化迅速发展的时期，就要充分重视新型技术的广泛应用。天车控制模式当中，多数是采用的纯电气控制，这就限制了天车控制水平的发展，而将PLC技术应用在天车控制系统当中，就能提高自动化程度，实现无人化的控制。通过从理论上深化PLC技术在天车无人化控制系统中的应用研究，就能为实际的系统设计科学性起到保障作用。
1 天车发展的趋势以及PLC控制天车的工作原理
1.1 天车发展的趋势
天车的应用比较广泛，其作为重要的运输工作，在诸多领域中扮演着重要角色，随着技术的升级，天车的发展逐渐向着大型化以及高效率的方向迈进，当前的技术应用能使得天车的起重量达到六千五百吨，单机的最大输送距离已经超过了三十千米，向着大型化以及高效率的方向目标实现[1]。天车的发展过程中，也逐渐向着智能化自动化和集成信息化的方向发展，有自动装卸物料以及精确位置检测等过程控制天车出现，这些都从很大程度上提高了天车工作的效率。天车的发展也向着成套化以及系统规模化的方向迈进，这样在一套系统的应用下，就能保障应用的整体效率提高。天车的发展在向着组合化以及模块化的方向迈进，能有效满足用户多样化要求。
1.2 PLC控制天车的工作原理
天车的实际应用过程中，对于PLC技术的应用是比较重要的，这也是当前技术发展的重要目标。天车大车运行机构以及小车运行机构、主起升机构等，都是独立运行的。如大车运行的机构是双台电动机进行同步拖动，由4台变频器进行传动，通过PLC系统的应用来实现控制[2]。系统当中的变电动机需要的频率可调交流电源，是通过变频器进行提供的。大小车运行机构所配备的是普通反抗性负载，故此在选择变频器的时候，就要选择普通型的。运行机构的起动时间相对比较长，起动的速度快以及稳定，要对电气控制方式的应用充分考虑，结合工作状况不同，采用制动方法主要有强制制动以及自由制动，天车运行中的停止时间，就要和司机操作的天车要求进行紧密的结合起来，正常的停止过程中可以选择自由制动的方式。
2 PLC天车无人控制系统设计方案和架构及设计研发应用
2.1 PLC天车无人控制系统设计方案
通过对PLC技术的应用，进行设计天车无人控制系统，就要充分重视和实际的需求进行紧密的结合起来，实现全天候的监控目标，通过对综合无线网技术的应用以及对PLC技术的应用等，进行设计天车无人控制系统。完善的PLC控制系统的应用，就能有多样的处理能开，有遥控模式以及手动模式和自动模式、维护模式等等，这样就能对天车无人控制系统的多样化控制的目标有效实现[3]。进行系统设计的时候，就要充分重视能够以面向对象为基础，将这一控制系统分成不同的层，主要有基础层，以及命令层和执行层，通过现场总线技术以及无线通讯技术的应用，和PLC控制系统进行有机的结合起来，对天车的各个控制部分进行有机的结合，这样就能有助于保障控制系统的智能化目标实现。
2.2 PLC天车无人控制系统架构
PLC的天车无人控制系统的实际应用过程当中，系统运行的电源是比较关键的，缺少了良好的电源就必然会影响实际的工作。不是特殊情况下，交流电压波动在+13%时候课直接把PLC和交流电网进行有机的连接起来。CPU作为PLC系统当中的重要构成，其起到检查储存器以及电源等状态的作用，能对用户程序的语法错误进行有效的诊断，在实际的工作过程中，进行扫描和接收现场输入装置状态以及数据，然后对应存入到I/O印象区。程序从存储器当中进行读取，实施逻辑以及算数的运算，把运算的结果录入到I/O印象区当中。程序结束把数据录入对应输出裝置当中这样进行循环往复运行[4]。PLC技术应用下的天车无人化控制系统，其功能结构比较的复杂，通过统一化的管理以及多部协同自动控制的方式应用就显得比较重要，主要是将这一控制系统分成三个层次，也就是计划层以及任务层和执行层，和实际的工作需要进行有机的结合起来，保障系统的应用质量水平提高。
2.3 PLC天车无人控制系统设计研发和应用
PLC天车无人控制系统的设计应用方面，要结合具体的技术应用需求进行设计，PLC天车系统硬件设备是通过地面设备以及车载设备和移动终端设备进行组成，如地面设备就包含着服务器以及无线访问点和交换机等。访问点是通过先进直序扩频技术无线AP设备，这对数据传输的效率以及质量就得到了保障，有着良好的抗干扰性能。通过传感器的状态经过连锁以及逻辑判断，来进行对执行层下达具体动作命令。执行层就有变频器和控制的电机传动装置，在总线接受命令层指令下实施电机设备动作。系统的设计过程中，设备控制功能的设计是比较重要的，设计中手动以及遥控控制使用循环顺序控制的方式，通过主程序以此调用手动控制的模块和遥控模块，进行实现逻辑顺序执行，这样就能有效保证天车非常规工作使用，对传统的天车控制功能也能得以有效继承。自动控制的模式设计是定时扫描控制方式的应用，调用一次自动控制模块就能保障系统的自动化运行，实现天车无人控制的目标。维护模式则主要是通过继电器进行实现控制的，这就脱离了PLC控制，系统产生故障以及天车其他设备出现致命错误的时候能发挥积极作用。
天车摆角PLC技术应用功能的设计研发过程中，自动控制目标的实现就要在天车移动以及停止中，保障主钩的摆幅控制，能够实现动态的取放卷时，主钩摆角控制在0.5度内，这样才能保障天车的精确定位以及安全取放卷，对钢卷在库房中的精确码放就能得到有效控制[5]。天车摆角的产生，是在变速的运动时候，钢卷速度发生了变化滞后于大车以及小车速度的变化，进行控制天车的摆角就要注重自动控制技术的应用，在PLC技术的应用下，就能有效消除摆角的差异，从而保障摆角的自动控制功能充分发挥。
系统设计过程中对于天车设备的全天候监控的设计研发也是比较重要的，要能保证操作人员以及维修人员对设备的实时监控，及时性的发现问题并加以消除，接收实时的设备状态扫描信息，这样才能保障设备的正常运行。加强管理控制系统的设计，要注重其有完善通讯能力，这是整个系统当中的任务层，进行接收下发施工单计划和转化具体天车任务下发到UCCS，能够进行多部天车的协同调度，有效的提高管理效率[6]。系统功能设计过程中的车辆识别系统功能也是比较重要的，通过信息数据匹配通过天车无人系统自动完成运输车辆上卷以及卸卷的作业。这一系统的实际应用过程中，能够对钢卷的信息以及物流信息和设备的信息完整呈现，在投入使用之后，为企业的发展带来了很大经济效益。
3 结语
综上所述，PLC技术应用下的天车无人化控制系统的设计研发，是提高实际工作效率的重要支持系统，实现智能化的控制目标，就能有助于这一系统的应用作用充分发挥。在当前的社会生产力的不断提高下，将PLC系统科学的应用，就成为促进天车无人化控制功能完善的重要技术支持力量，希望能通过此次研究为实际系统设计提供有益发展思路。
参考文献
[1]赵振锐，刘景钧，孙雪娇，倪振兴.面向智能制造的唐钢信息系统优化与重构[J].冶金自动化，2017，（03）.
[2]张海宁，李士琦.河钢石钢智能制造的思考[J].中国冶金，2016，（06）.
[3]陈新华.对钢铁企业智能制造推进工作的思考[J].冶金经济与管理，2016，（01）.
[4]李欢，莫欣岳.智能制造技术在钢铁行业的应用[J].企业管理，2017，（03）.
[5]施灿涛，刘璐新.面向智能制造的设备管理应用研究[J].冶金设备，2016，（05）.
[6]杨建云.智能制造应用：炼钢上料模型[J].工业控制计算机，2016，（09）.
