可編程控制器在混凝土拖泵中的應(yīng)用分析

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器在混凝土拖泵中的應(yīng)用日益廣泛，通過使用可編程控制器取代了過去繁瑣的分離元件邏輯接線，有效保證了混凝土拖泵運行的可靠性。文章首先對MC6H/32可編程控制器進(jìn)行了介紹，然后對MC6H/32可編程控制器在混凝土拖泵中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；混凝土拖泵；操作方法；CAN-BUS總線顯示屏；設(shè)備故障 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2016）24-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.024

一般情況下，混凝土拖泵運行過程中需要控制輸入輸出點數(shù)量比較少，因此在選擇可編程控制器時多使用小型可以編程的控制器，通過利用這種小型可編程控制器可以對開關(guān)量進(jìn)行控制。但是隨著混凝土拖泵技術(shù)的不斷改進(jìn)，對控制器要求也越來越高，除了要求控制器可以對開關(guān)量進(jìn)行控制以外，還要求控制器可以按照一定比例控制柴油機(jī)油門和油泵排量，使用小型的可編程控制器很難達(dá)到要求，需要使用更加先進(jìn)的編程控制器。本文重點對MC6H/32可編程控制器的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，該可編程控制器只需要使用一個MC控制元件就可以控制開關(guān)量和多路比例控制，提高混凝土拖泵運行的可靠性。

1 MC6H/32可編程控制器介紹

MC6H/32可編程控制器是在高濕、高溫和劇烈震動等惡劣環(huán)境下開發(fā)出來的集比例放大器、可編程控制器、繼電器輸出、模擬量輸入A/D模塊等功能為一體的高性能控制器。輸入部分分別有六路開關(guān)量輸入、六路模擬輸入、四路脈沖計數(shù)輸入端等，輸出端主要有三路開關(guān)量輸出、六路PMW比例電磁鐵輸出、一路發(fā)動機(jī)油門調(diào)節(jié)電機(jī)STM端和一路0～5V模擬輸出端，按照使用的基本要求，可以將脈沖計數(shù)字輸入端或模擬量輸入端設(shè)置為開關(guān)量輸入端，同時也可以將比例電磁鐵輸出端設(shè)置成開關(guān)量輸出端。MC控制器軟件也可以按照使用要求進(jìn)行編制，并在MC控制中進(jìn)行固化，系統(tǒng)的運行需要以MC軟件為基礎(chǔ)。

2 混凝土拖泵中可編程控制器的應(yīng)用

在對混凝土拖泵進(jìn)行控制時，除了具有傳統(tǒng)可編程控制器的所有功能以外，還新增了下述七個方面的

功能：

第一，可以對混凝土泵液壓系統(tǒng)的壓力進(jìn)行恒功率控制，其功率主要是由油泵排量和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速決定的，當(dāng)實際功率大于設(shè)定功率時，控制器會自動將控制電流變小，進(jìn)而降低油泵的擺角，達(dá)到恒功率控制的目的，保證柴油機(jī)可以處于正常的運行狀態(tài)下。

第二，使用電液比例對油泵進(jìn)行控制，在輸出端使用電位器對油泵的排量進(jìn)行控制，利用MC6H控制器終端為油泵比例電磁鐵提供控制油泵排量的電流，為了可以讓用戶根據(jù)實際需求對油泵排量進(jìn)行隨時調(diào)整，控制面板上設(shè)置了排量調(diào)節(jié)電位器，通過調(diào)位器可以實現(xiàn)泵送次數(shù)和混凝土缸運行速度的控制。

第三，增加了泵送低壓和高壓自動切換控制功能。在使用混凝土泵對混凝土進(jìn)行泵送時，可以參考系統(tǒng)工作壓力預(yù)先設(shè)定值確定高壓小排量和低壓大排量工作方式，在混凝土拖泵施工時可以實現(xiàn)自動切換，并在顯示屏上顯示高壓工作和低壓工作狀態(tài)。

第四，增設(shè)了應(yīng)急操作的功能，并且可以在程序中提前設(shè)定好應(yīng)急電流的大小。

第五，總線顯示屏選擇CAN-BUS顯示屏，在該顯示屏上可以將柴油機(jī)工作過程中的轉(zhuǎn)動速度、系統(tǒng)工作壓力、累積泵送時間、每分鐘泵送的次數(shù)、累積泵送總量、此次需要泵送的理論方量以及開機(jī)工作需要工作的具體時間顯示出來。在進(jìn)行自動泵送時，使用動畫的方式將自動泵送的整個過程在顯示屏上顯示出來，此外，通過顯示屏液可以將主缸、攪拌轉(zhuǎn)向、分配閥、油門大小調(diào)節(jié)、換向接近開關(guān)的具體工況展現(xiàn)出來，可以為用戶解決故障時提供很大的便利。

第六，混凝土泵中增設(shè)了無線遙控的功能，在實際操作時用戶可以在50m左右的距離無線控制拖泵作業(yè)。

第七，使用專門為MC控制器設(shè)計的PMW-輸出端來產(chǎn)生可以對柴油機(jī)調(diào)節(jié)油門進(jìn)行控制的雙向STM電機(jī)電流，極大地方便了柴油機(jī)混凝土油泵油門的調(diào)節(jié)，具有較高的實用價值。

3 CAN-BUS總線顯示屏的操作方法

3.1 選擇語言

MC6H/32可編程控制器配置了CAN-BUS總顯示屏幕，其主要功能是為了將混凝土泵工作過程中的一些重要的信息提供給用戶，并將過程參數(shù)顯示出來。在顯示屏中內(nèi)置了中文和英語兩種語言，用戶可以根據(jù)實際需要進(jìn)選擇，在操作過程中，F(xiàn)4鍵用來選擇語言，1代表中文，0代表英語，確認(rèn)后按下確定鍵，并按ESC鍵返回。另外，在語言選擇畫面，還可以設(shè)置用戶密碼、時間、顯示屏對比度、軟件信息、顯示屏亮度等信息。

3.2 主頁面

將顯示屏下方的F1鍵按下后，就可以根據(jù)需要切換4個主頁面。在主頁面1上，左側(cè)畫面可以將分配閥動態(tài)工作狀態(tài)畫面和主缸畫面顯示出來，屏幕的右側(cè)可以顯示混凝土實際流量、柴油機(jī)轉(zhuǎn)動速度、每一分鐘泵送的次數(shù)、混凝土方量、本次泵送次數(shù)、系統(tǒng)壓力等，如圖1所示：

主頁面2可以將該次泵送的方量、混凝土實際流量、泵送方量累積值顯示出來，如圖2所示：

在主頁面3上可以顯示出柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率、油泵轉(zhuǎn)矩和油泵功率。在主頁面4上可以將本次工作時間和累積工作時間顯示出來。

3.3 輸入頁面

將F2按下后就可以進(jìn)入輸入頁面，輸出頁面一共有3個切換頁面，輸入頁面1會顯示柴油機(jī)的轉(zhuǎn)動速度、主缸行程、油泵轉(zhuǎn)動速度、系統(tǒng)壓力、反泵開關(guān)狀態(tài)等信息；頁面2顯示換向接近開關(guān)、分配閥點動態(tài)狀態(tài)、主缸點動；頁面3顯示顯示柴油機(jī)油門調(diào)節(jié)、高低壓狀態(tài)切換、應(yīng)急操作等。

3.4 輸出頁面顯示

將F3按下后就可以進(jìn)入輸出頁面，輸出頁面有兩個頁面可以進(jìn)行切換，在輸出1頁面上回顯示主缸、主油泵、分配閥電磁閥的工作狀態(tài)；在輸出頁面2上回顯示油門電機(jī)轉(zhuǎn)向和攪拌器轉(zhuǎn)向的狀態(tài)。

4 MC6H/32可編程控制器的優(yōu)點

第一，控制系統(tǒng)的電路非常簡單，在控制混凝土泵開關(guān)量和多路比例時只需要使用一個MC控制器就可以實現(xiàn)。MC控制器輸入端可以對來自壓力傳感器、電位器、轉(zhuǎn)速傳感器、開關(guān)信號等進(jìn)行處理，并利用帶內(nèi)置放大器的傳感器和MC控制器進(jìn)行供電。使用小型可編程控制器需要增設(shè)對應(yīng)的比例放大器或擴(kuò)展模塊。

第二，MC控制器輸出電流可以直接將電磁閥驅(qū)動，節(jié)約了很多連線接點，顯著降低了故障率。而使用小型可編程控制器時，因為晶體輸出電流比較小，是無法將電磁閥驅(qū)動的，必須使用光耦合放大器和中間繼電器進(jìn)行隔離以后才可以將電磁閥驅(qū)動，因此電路結(jié)構(gòu)相對來說也會更加的復(fù)雜。

第三，使用MC6H/32可編程控制器后，可以將混凝土泵的實時工作狀態(tài)以及各類參數(shù)體現(xiàn)出來，并且通過將計算機(jī)和BB-3接口連接起來可以將BODEM監(jiān)控軟件打開，可以將各個參數(shù)的變化曲線顯示并記錄下來，例如擺動缸壓力和主缸壓力切換變化曲線，這些數(shù)據(jù)可以幫助設(shè)計人員對混凝土泵的泵送性能分析提供參考依據(jù)，而小型可編程控制器上想要對各種參數(shù)動態(tài)曲線的變化情況進(jìn)行記錄難度就比較大。

第四，MC控制器可以自動對輸出接口和輸入接口的工作進(jìn)行識別，當(dāng)模擬量輸入端外界電路出現(xiàn)短路或者開路故障時，故障會立即在顯示屏幕上顯示出來。通過將MC控制器上BB-3接口和計算機(jī)連接到一起，然后將BODE監(jiān)控軟件打開后可以很快將輸出故障點和輸入故障點的位置找出來，降低了維修人員故障的檢修和判斷時間，提高了使用過程中的經(jīng)濟(jì)效益。而使用傳統(tǒng)的編程控制器當(dāng)出現(xiàn)故障后，只能通過發(fā)光二極管進(jìn)行提示，在分析故障時只有專業(yè)人員才可以找出故障。

第五，使用MC6H/32可編程控制器可以使混凝土泵進(jìn)入到應(yīng)急操作時，在提前設(shè)定好的電流范圍中，將油泵電磁鐵電流控制好，當(dāng)操作違規(guī)操作時，也會將系統(tǒng)保護(hù)好。

第六，在MC處理器上配備了CAN-BUS總線接口，極大地方便了和無線遙控器以及CAN-BUS總線接口顯示屏的通信，通過在混凝土泵中使用MC6H/32顯示屏和控制器，提升了產(chǎn)品的檔次和技術(shù)含量，保證了產(chǎn)品的可靠性，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提升了設(shè)備的靈活性，降低了設(shè)備故障的維修時間和判斷時間。

5 結(jié)語

綜上所述，在混凝土拖泵中使用MC6H/32可編程控制器顯著地提高了控制效率，提升了設(shè)備的靈活性，實現(xiàn)了故障的自動識別，具有非常高的應(yīng)用價值。雖然在實際應(yīng)用過程中，使用MC6H/32可編程控制器會增加成本，但是增加的成本可以在降低設(shè)備故障維修費用、節(jié)省生產(chǎn)成本方面得到補(bǔ)償，因此該產(chǎn)品具有較高的推廣應(yīng)用價值。

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作者簡介：張海東（1984-），男，山西大同人，中交第二航務(wù)工程局有限公司第五工程分公司助理工程師，研究方向：設(shè)備管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）