智能工程机械控制中PLC的应用

刘炜

摘 要： 针对PLC在智能机械控制上的实际应用以及与其相关技术进行分析时，首先对智能工业机械系统的架构进行分析，其次对工业机械智能控制系统的架构进行分析。在工程机械的发展中，工程机械的控制十分重要，不仅关系到工程机械的灵活应用，更与工程机械的安全性能之间存在密切联系。笔者将在该文对工程机械的智能化发展进行简要分析，并借此探讨工程机械控制中智能控制技术的具体应用。

目前，我国的工程机械水平已经达到了较高的发展水平，也取得了较好的发展成果。伴随智能化技术的不断普及和广泛应用，确保工程机械控制逐渐向智能控制、分布控制等方向发展，进而逐步提升我国的工程机械控制水平。

1.工程机械智能化的发展

工程机械的自身特点在于其使用的安全性、精准性及可靠性，在工程机械中，自动化系统是较为重要的控制系统。但是，工程机械的自动化一般都被外国的先进公司垄断。工程机械的智能化发展。在道路施工机械的研究中，装载机等系统均得到了智能化发展，并且实现了系统性和连续性较强的作业操作，但是，要想确保工程机械控制的智能化技术得到顺利应用，还需要相关人员对此进行进一步的论证分析。

2.智能工业机械手系统的架构研究

科学技术的进步和发展，促使各个行业逐渐朝着智能化和科技化、现代化的发展。智能机械在现代企业中逐渐找到了自己的定位，同时在发展过程中，能够产生出良好的应用效果，比如在无人车间、无人生产线等，都能够发挥出实质性的作用和价值。另外，在针对一些特殊的生产环境进行操作时，比如一些高温、放射性等场所时，智能机械也具有非常明显的优势特点，能够打破传统人工操作的局限性。这样不仅能够节省人力资源，而且还能够尽可能避免由于人为因素而导致的误差现象，同时为工作人员的基本人身安全提供保障。

3.在工程机械控制中如何应用智能控制技术

在目前应用的工程机械中，根据其主要的应用目的，可以将其分为两个类别。其一为不要求操作及运行质量的工程机械，此类型工程机械的特点为作业介质存在明显的不均匀特点，施工作业也不存在任何规范性，施工具体载荷会出现明显的变化。这一类工程机械会将动力作为具体的性能指标，也很看重燃油消耗情况及施工作业的具体生产率。其二为对于施工作业的质量有明确要求的工程机械，这类工程机械的特点就是施工介质较为均匀，且具体的工作装置与相关介质之间的互相作用产生的负荷值较为稳定。此类型的工程机械最为看重的是施工作业的整体质量，其次分别为动力、经济指标及具体的施工生产率等，笔者将在下文对此分别作简要分析。

3.1智能工业机械手系统的架构研究

智能控制系統主要是指设备在没有任何工作人员操作和干预的情况下，仍然可以根据实际情况，或者是已经制定好的口令实现自主执行的操作模式。智能控制设备意味着设备应用了智能控制系统，所以能够实现其自主的运行操作模式，，系统会在加电之后开始启动，在这一基础上，对器件会实施有效的检测，一直检测到工件到位之后，将信号传输到主控PLC当中。在接收到信号之后，主控PLC会根据实际情况，下达相对应的指令，执行件就会开始下降，并且形成抓紧，在检测到抓紧之后，其就会发出上升的指令。也就是说在实践中，无论是任何一个环节的操作，都需要依靠主控PLC对其下达的指令，只有根据指令执行，才能够最终达到良好的执行效果。

3.2挖掘机的智能控制

目前，挖掘机的智能控制策略一般分为两种形式：一种形式为负载控制;另一种形式则为动力控制。负载控制形式的挖掘机，其内部发动机在输出功率保持一定状态的情况之下，内部的负载系统会对动力输出进行相应调节，具有十分明显的按劳分配特点。而动力控制形式的挖掘机，其内部的发动机会根据挖掘机实际的作业情况为其提供必要的动力输出，带有极为明显的按需分配性质。将智能控制技术与挖掘机相结合，智能性较强的控制系统会自动降低挖掘机发动机的具体转速。除了上述类型的挖掘机智能控制技术之外，ITCS系统也是其中较为重要的一类智能控制技术系统。此类型的智能控制技术可以利用模糊逻辑的相关理论，对施工作业的类型进行识别，还可以对挖掘机的发动机进行相应的监控，并且对挖掘机内部发动机的具体转速等进行科学调整。该智能控制技术可以在低负荷的状态下有效降低挖掘机的转速，确保挖掘机施工的精准程度。此外，该智能控制技术还可以对挖掘机本身的工作地点、具体的工作情况及挖掘机的运行信息等进行远程输送，确保相关用户利用互联网技术等获得挖掘机的最新工作信息。

3.3压路机的智能控制

除了挖掘机之外，目前，很多压路机在运行中也会与智能控制技术相结合。将智能控制技术用于压路机中，最早见于20世纪的80年代。最早的智能类型压路机在运行中应用了欧米伽计这一技术，该技术是一种智能型的测量技术，由加速度传感器及显示表、电子单元等共同构成。压路机振动轮的具体加速度主要是随着施工环境中土壤的硬度而产生改变的，可以直接利用系统中的显示器及时观察工作中每一个被压实路段的压实状况。这样一来，压路机的操作人员可以对具体工作的效果进行直观观察，进而确保路段压实的整体质量，避免出现不合格之处。

4.结语

综上所述，PLC在智能机械控制中的实际应用可以与一些关键技术进行有效结合。这样不仅能够利用模块化的设计模式实现对PLC程序的设计，而且还能够最大限度保证满足现阶段智能机械控制系统的需求。智能控制技术可以利用相关的数学模型等，为工程机械控制选择最优控制方法，并且针对存在的不确定性问题等帮助工程机械控制系统达到预期目标。笔者在该文中对工程机械智能化自身具体的发展进行了简析，并以挖掘机、压路机设备为例，分析了智能控制技术在工程机械控制中的应用，望能给相关人士提供科学参考。