PLC在電力起重機械中的應用分析

摘要： 伴隨著最近幾年來電力行業的蓬勃發展，各種各樣的新型的、先進的起重機械都大多數使用PLC來進行控制，以此促使其效率的提高，在最大程度上降低故障產生的幾率。文章就針對于PLC在電力起重機械中的相關應用做了相關的介紹，并對在應用過程中會出現的各類問題也進行了分析與探討。

關鍵詞：PLC控制；起重機械；控制系統；故障分析

在電力建設過程中，所使用的各類大型的起重機械，譬如塔式起重機、汽車式起重機、龍門式起重機等等，它們主要就是通過繼電器的控制而實現各類控制與操作目的的。在這幾年里，受電力行業迅速發展的影響，各類新型先進起重機械普遍使用PLC控制，同時舊機械也根據實際的需要，進行了不同程度上的改進和更新。PLC在傳統順序控制的原來基礎之上，通過引入計算機、微電子等技術，實現了順序控制、執行邏輯等功能，而且還建立了柔性程控系統。

1.PLC控制與傳統的繼電器的對比

PLC（Programmable Logic Controller），又稱可編程邏輯控制器。是根據對原繼電器控制原理的模仿而發展起來的，并且在最近幾年里，傳統類型的繼電器控制裝置也在逐步的被它所取代。

PLC 作為新型的繼電器控制裝備，其核心是通過微處理芯片進行處理，本身是具備記憶功能的，主要優點為：一是通過程序控制的方式，通過不同電平信號的輸出進行軟控制，繼電器觸點頻繁動作就沒有了，減少了故障發生幾率；二是多邏輯動作控制的便利性；三是傳統接觸器控制切電阻的分段調速方式可以根據PLC 的邏輯編程替代，促進電機控制的平滑調速功能實現。

2.PLC在起重機械中的應用

因為PLC 功能強大，控制靈活，因此該設計方案操作較簡單，同時結構也很緊湊，使得控制系統的可靠性及精度大大提高。在起重機領域中，PLC 的使用主要分以下幾個方面：

2.1.邏輯控制的方式

通過采用專用的運動控制模塊，PLC可以靈活的控制直線、圓周的運動。在起重機使用過程中，PLC 會采用相應 A/D 與 D/A 轉換模塊以及各種控制算法的程序來處理來對如溫度、流量、速度、壓力及液位等模擬量的控制，以完成閉環。在開關量的控制之上，PLC取代了傳統的繼電器電路，致使順序控制與邏輯控制的實現，這樣既可以單臺設備控制，也可以多機群控。

2.2.進行數據處理以及通信與聯網

PLC擁有數學運算、數據轉換排序、數據傳送以及查表等功能，能夠有效的完成起重機數據采集、分析和處理等任務。PLC 通信包含了 PLC 之間與其他智能設備之間的通信，起重機主要就是PLC之間的通信。

3.PLC在電力起重機機械中的應用特點

PLC與繼電器控制系統或其他起重機控制系統相比較，在起重機的應用中主要有以下特點：其一，PLC擁有豐富的功能以及對應的控制項目，可以很廣泛的應用在起重機的控制系統中。另外對 PLC 的通信能力以及人機的界面技術進行強化，使得各種管理、監控的組成變得更為容易。其二，PLC的接口沒有那么復雜，通過它進行語言編程，對于相關的工程技術人員來說難度不是很大。因梯形圖語言的表達方式和圖形符號與繼電器電路圖兩者的表達方式都是接近的，這也在一定程度上為工程技術人員在對起重機電氣的進行設計開發時提供了便利。其三，PLC通過存儲邏輯將接線邏輯替代，從而促使控制設備之外的接線大大減少，使控制系統的設計和建造周期得以縮短，并且還方便了日常的維護工作。對于小批量、多品種類型的生產場合是比較適合的。其四，PLC所采用的技術是通過對現代的大規模的集成電路的一個組合技術，并且在制造過程中嚴格要求其生產工藝的質量，內部的電路則利用的是較為先進的抗干擾的技術，因此從中可以發現，PLC的可靠性相對其他的要高很多。此外，PLC擁有對硬件故障的自我檢查功能，并且系統中不單單在PLC的電路上，在其他設備上同樣可以獲得故障自診斷的保護，從而促使了整個系統的可靠性的得到保證。

4.PLC在電力起重機機械中的應用過程中所出現的問題

4.1.PLC工作環境的影響

首先PLC要求在 0-55℃之間的環境溫度，通風散熱空間較大。空氣相對濕度要小于 85%，PLC的絕緣性能要合格。要遠離強震源地帶，在不可避免的情況下，要采取減震的相應措施。遠離腐蝕性及易燃氣體，在使用過程中，要盡可能的避免在多粉塵、多腐蝕性氣體的環境。必要時將其放入密閉空間，安裝隔離變壓器針對于在可靠性要求高或者電源的干擾尤其嚴重的環境使用。

4.2. PLC控制系統中干擾影響

首先是變頻器干擾和接地說產生的故障，在控制系統運行時，頻繁的出現電壓不穩的現象，另外，在其它的電磁信號上，也導致了信號的干擾故障產生，雖根據要求對各接地線進行過檢測，但是仍就存在不明的電磁信號的干擾，因此要利用接地方式，提高電子設備的使用安全，提高電磁的兼容性。

4.3. 內部電源導致的數據丟失情況

因本身PLC是依靠內部的電源來維系數據的存儲及記憶的，如果電池的電量較少，很容易致使數據的丟失。

4.4. 電源模塊以及CPU模塊出現的故障

電源模塊沒有指示，無法正常的工作的情況以及通用型的CPU 模塊故障比較隱蔽，需要特別仔細的對故障進行分析。

4.5.PLC無法正常工作及被燒毀，輸入或輸出模塊出現故障

在新建工程中使用的或者電壓不穩定區域的電動機械都會產生PLC無法正常工作及被燒毀這類情況在，在I/O 的模塊出現故障時，又會對輸入或輸出模塊產生影響。解決辦法：通過以上的一系列PLC在應用過程中所產生的問題，要對這些問題首先要做登記備注，在下次相同問題出現時，用對該問題的解決經驗，提高維護效率。同時，要對控制系統進行實時的監測和檢測，及時發現潛在的問題。除此之外，要保證系統運行的環境良好，通風條件的暢通等，把握住運行細節，及時排查其中的問題。

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作者簡介：金濤（1971-），男，助理工程師，從事工程訓練和實習基地電氣控制工作。