斗轮堆取料机控制系统优化的应用研究

工作研究
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斗轮堆取料机控制系统优化的应用研究
安曾华
引言：
斗轮堆取料机属于一种应用范围较广的机械设备，这种机械设备目前在电厂钢厂等领域都发挥着重要的作用。

其属于一种大型的连续性作业设备，在功能方面来讲，主要是物料的堆取，在斗轮堆取料机中斗轮机构属于核心部位，此部位的运行也会对设备的稳定性造成直接影响，在使用斗轮堆取料设备过程中还需要对电气控制系统进行重视，对电气控制系统进行逐渐的优化与完善，从而才能发挥出设备的全部作用。

1斗轮堆取料机的分类与构成
1.1斗轮堆取料机的分类 斗轮堆取料机分类过程中，主要按照平衡类型进行划分，在现实的角度来讲，主要可以分成固定平衡类型以及活动平衡类型。

若是按照车尾不同的形式进行划分，则可以分成升降类型的尾车和固定式的尾车。

若是按照机型不同进行划分，则可以分成桥式以及门式。

1.2斗轮堆取料机的部件构成 在斗轮堆取料机部件构成的角度来讲，主要包含了中心料斗、门座、俯仰机构、上部结构、斗轮机构以及臂架输送设备等，系统通过以上设备组合而成，设备的主要功能为取料和堆料。

2斗轮堆取料设备自动化系统的原理
在斗轮堆取物料设备工作原理的角度来讲，工作的初始阶段需要得到操作人员的工作命令，工作系统会对工作人员发出的命令进行接收与扫描，对接收到的堆料或者取料数据进行合理转化，通过激光扫描技术识别堆料范围，最终确定堆料或者取料的形状以及规模，中控系统中的PLC 也会根据实际情况采用不同的堆取料策略[1]。

在实际运营的角度来讲，主要可以分为两种不同的作业方式，分别为取料自动化作业和堆料自动化作业。

在作业的初始阶段需要确定堆取料机的具体位置，只有保证堆取料机位置的准确性，才能提升三维识别的精准度，系统还会对三维识别数据进行分析，最终为设备提供准确的位置数据。

斗轮堆取料设备还会根据实际情况选择取料或者堆料技术，实现自动化作业，作业过程中具有流量恒定特点，同时也提升了日常的工作效率。

在设备应用的过程中，大部分的工作指令都是由中控系统发出的，通过PLC 程序也能对工作现场进行监控，保证了工作安全性与工作质量。

在应用斗轮堆取料设备过程中需要预防恶劣天气，避免附近环境与天气的影响，两台作业设备之间需要保持合理的距离，逐渐提升施工效率[2]。

3斗轮堆取料设备安全控制
3.1防过载控制 设备在取料过程中，悬臂实际的转速和料堆接触面之间有着直接的关系，斗轮旋转也需要得到一定电力的支持，只有电力足够才能保证电机正常驱动，从而带动相应的斗齿进行物料挖掘，实际的挖掘质量和开进速度都会受到斗轮旋转速度的影响，悬臂旋转速度也会对物料流量造成直接影响，通过以上介绍可以看出，在取料作业中，设备会受到斗轮取料的影响，从而出现过载现象，皮带传输有着固定的载量，若是过载严重则会造成设备的损坏，让电机处于超负荷运转状态，造成设备开裂和设备变形也是有可能出现的，整体降低了设备使用寿命[3]。

在取料的方面来讲，过载情况对于设备的影响相对较小，但是仍然需要使用PLC 系统与定量设备对皮带运转情况进行监视，控制实际的货物流量，预防出现电机电量过大等现象，还需要在系统中进行电量的设置，若是电量超出额定值，系统将会自动发出警告信号。

还要针对物料深度与悬臂旋转速度进行控制，只有悬臂旋转速度符合标准，那么才能实现流量的有效控制，降低斗轮取料超出的额定标准现象发生，对于预防斗轮取料过载也有着很大帮助，为设备运行的效率性和连续性提供了良好基础。

3.2防碰撞操作 在使用堆取料设备时，需要合理设置防碰撞系统，全面应用激光扫描技术，保证PLC 控制顺利运营，时刻监测设备运行状态，预防出现软件碰撞和硬件碰撞等现象。

在堆取料设备作业的角度来讲，发生碰撞的主要部位有俯仰机构、走行机构以及堆取料机悬臂等。

为了完成堆取料设备的自动化控制，首先需要完成碰撞系统控制。

其次，应用PLC 软件系统下达作业命令，在这种情况
下，设备才能根据要求完成日常作业，不与相邻设备之间发生碰撞，整体完成了堆取料设备自动化控制[4]。

4斗轮堆取料机监控系统 4.1摄像监控 激光扫描设备，PLC 计算机程序，远程操作系统信号接收系统，监控平台等设备组合而成斗轮堆取料机监控系统，此系统和斗轮堆取料设备通信系统之间搭建了良好的连接，从而为摄像机
数据传输提供了良好环境，同时也实现了系统内部的资源共享。

在网络接口处安装了信息传输摄像头，每个接口都具有标准的互通性，支持主站发出的所有命令，帮助主站实现相应功能，并且还能完成内部数据初始化和储存设备的初始化。

监控系统与接口
之间需要进行良好的数据传输，帮助主站和辅站之间进行数据通信。

在中控系统中还需要连接以太网络通信卡，使用光电转化等方式，实现日常工作的记录与信息存储，达到理想的信息网络控制效果，在计算机网络体系中还需要加入以太网络，保证信息传输质量与安全性。

4.2控制台界面监控 在进行斗轮堆取料设备控制和中控系统控制时需要得到中控
系统的支持，在中控系统中合理安装控制编辑器和激光扫描设备，这样监控系统才能得到准确的监控平台信号指令，在总控制系统可以对监控信号进行编辑，实现整体的调试、编辑以及监视检查等。

若想实现设备重启作业，停止作业以及指令接收，需要将数据信息传输到储存设备中，通过这种方式也能在监控视频上得以显示，最后和现场执行元件进行连接，完成理想的执行系统动作。

在信息信号传输过程中，需要利用节点传送的方式，信息在通过CPU 处理后，通过合理的指令对机械设备进行控制，在这种情况下也能完成PLC 系统对作业数据的实时监控，完成作业过程自动化管理。

设备还存在触屏显示和操作功能，在控制室内，通过屏幕显示就能了解实际的作业情况以及作业参数，设备具有良好的故障报警功能，在出现问题时，会将数据及时反馈给上级系统，
并且生成理想的信息数据，将CPU 与通信端口进行了融合，实现了人机对话连接。

结论： 综上所述，本文在研究的开始阶段，针对斗轮堆取料机的构成与分类进行了介绍之后，对斗轮堆取料自动化控制系统原理进行了深入分析，通过研究的方法得出，在现代运输行业中，斗轮堆取料设备已经成为不可缺少的设备之一，一定要实现斗轮堆取料设备自动化控制，降低人力成本输出，增加设备的应用范围，对自动化控制技术进行深入研究，抓住作业监控重点，生成系统运行和日常作业数据，通过数据分析，逐渐提升设备应用效果，为运输行业发展提供良好环境。

参考文献： [1]吴敏,周晋妮,蔡雁,曹卫华.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,2014,31(03):327-333. [2]李品,张庭亮.浅析菲律宾门式斗轮堆取料机控制系统技术应用[J].中国新技术新产品,2013(12):15. [3]赵彦彬,张清卫.S7-300 PLC 在斗轮堆取料机控制系统中的应用[J].中国仪器仪表,2008(12):81-83.。