大型架橋機(jī)設(shè)備自動(dòng)化控制研究

劉冬梅

：現(xiàn)代工程的發(fā)展過(guò)程中對(duì)于大型設(shè)備的使用以及管理成為其中的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)大型設(shè)備如大型架橋機(jī)的自動(dòng)化控制，有利于促進(jìn)其在使用過(guò)程之中自動(dòng)化水平和安全性的提高。因此，相應(yīng)的技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的技術(shù)研究，以便在后續(xù)的建設(shè)過(guò)程中能夠?qū)Υ笮图軜蛟O(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)控制，使之在工程開展之中表現(xiàn)出更好的自動(dòng)化以及可操作性。

：大型架橋機(jī)? 機(jī)械設(shè)備? 自動(dòng)化控制? 系統(tǒng)功能

Research on Equipment Automation Control of Large Bridge Erecting Machine

In the development of modern engineering， the use and management of large equipment has become an important link in the process of engineering development. Strengthening the automatic control of large equipment such as large bridge erecting machines is conducive to promoting the improvement of the automation level and safety in the use process. Therefore， the corresponding technicians should strengthen the technical research on mechanical equipment， so that the large-scale bridge erection equipment can be accurately controlled in the subsequent construction process， so that it can show better automation and operability in the project development.

Large bridge erecting machine; Mechanical equipment; Automatic control; System functions

?大型架橋機(jī)設(shè)備的使用對(duì)于我國(guó)的鐵路工程建設(shè)等起到十分重要的作用，對(duì)于國(guó)家的鐵路網(wǎng)絡(luò)以及高鐵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建有著重要的價(jià)值。在該項(xiàng)工程的開展過(guò)程中，人工控制技術(shù)存在許多不便甚至安全隱患：鐵路建設(shè)工程開展之中需要大量工作人員，而工作所處的環(huán)境繁雜，工作強(qiáng)度較高，工作時(shí)間安排不妥，要進(jìn)行倒班，危險(xiǎn)系數(shù)較高，安全事故發(fā)生概率較高，這嚴(yán)重阻礙了鐵路施工的工作效率且安全風(fēng)險(xiǎn)較高，因此加強(qiáng)對(duì)于大型架橋設(shè)備自動(dòng)化控制有著較強(qiáng)的必要性。

大型架橋機(jī)的構(gòu)造主要包括以下幾個(gè)組成部分：架橋機(jī)前支腿、中支腿、后支腿、架橋機(jī)主梁、下導(dǎo)梁、運(yùn)梁架橋機(jī)臺(tái)車、架橋機(jī)起升機(jī)構(gòu)、起重縱移天車、架橋機(jī)液壓裝置、電子裝置與安全系統(tǒng)等。多項(xiàng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成大型架橋機(jī)，能夠持續(xù)為現(xiàn)代化建設(shè)提供服務(wù)。其工作原理是通過(guò)架橋機(jī)的支腿進(jìn)行承重，將導(dǎo)梁作為整個(gè)機(jī)器的運(yùn)輸軌道，實(shí)現(xiàn)縱向以及橫向的運(yùn)輸，完成相應(yīng)的建設(shè)工程。

電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成也相對(duì)比較復(fù)雜，由很多的子系統(tǒng)構(gòu)成，在進(jìn)行相應(yīng)的工作時(shí)，各個(gè)系統(tǒng)之間通過(guò)電子通信以及無(wú)線技術(shù)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上的傳遞以及交流?？偪叵到y(tǒng)以及PLC控制系統(tǒng)是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的核心，加強(qiáng)相應(yīng)核心系統(tǒng)的優(yōu)化有利于提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的工作效率。

在大型架橋設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，科學(xué)合理地應(yīng)用了現(xiàn)代化信息技術(shù)的科研成果，使得整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的無(wú)線控制，從而大大提高了控制效率?？刂茢?shù)據(jù)信息主要是通過(guò)WiFi無(wú)線通信設(shè)備接收來(lái)自無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站的控制數(shù)據(jù)信息，并傳達(dá)給傳感器檢測(cè)單元，制動(dòng)系統(tǒng)以及變頻調(diào)速系統(tǒng)等具體的工作實(shí)施接收設(shè)備。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站中所接收的控制數(shù)據(jù)信息中，除了來(lái)自遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的控制信號(hào)以外，還有一小部分來(lái)自視頻監(jiān)控系統(tǒng)和主溜井自動(dòng)卸礦系統(tǒng)及溜井遠(yuǎn)程裝礦系統(tǒng)的控制信號(hào)，這些局部的控制系統(tǒng)的控制信號(hào)要通過(guò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)化功能，才能實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)在光纖環(huán)網(wǎng)上的傳輸，最終輸入給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站。

PLC系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，加強(qiáng)對(duì)于PLC系統(tǒng)的優(yōu)化是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢的關(guān)鍵。PLC是一種控制裝備，其中包含了對(duì)近年來(lái)的計(jì)算機(jī)設(shè)備技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，在井下的運(yùn)輸機(jī)車的車載監(jiān)控系統(tǒng)上，相關(guān)技術(shù)人員在經(jīng)過(guò)一系列的研究分析后，選取了PLC這種計(jì)算機(jī)主控制器。這種主控制器的應(yīng)用能夠具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，首先在井下這種工作環(huán)境，能夠做到極其符合工作環(huán)境的抗震功能，這樣的特性就能保證整個(gè)運(yùn)輸機(jī)車的運(yùn)作工作能夠良好進(jìn)行，不僅如此，在運(yùn)作過(guò)程中，很多控制技術(shù)都對(duì)電磁方面的功能性質(zhì)有很高的要求，而PLC這種控制裝備具有良好的電磁兼容性，也正是基于PLC控制器的這些良好特性，其才能成功被選作井下運(yùn)輸機(jī)車的運(yùn)作工作的主控制器。型號(hào)的選取上，很多工程運(yùn)行工作中所應(yīng)用的都是三菱FXIN，其是運(yùn)作過(guò)程中的核心設(shè)備。除此之外，還有一個(gè)額外的功能，即監(jiān)測(cè)功能，這項(xiàng)功能在整個(gè)工程的正常運(yùn)作開展過(guò)程中的作用不容小覷，就是能夠?qū)φ麄€(gè)工程可能出現(xiàn)的故障起到監(jiān)測(cè)作用。

無(wú)線遙控系統(tǒng)是自動(dòng)化系統(tǒng)控制過(guò)程之中的關(guān)鍵組成部分，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中達(dá)到遠(yuǎn)程操作的目的，對(duì)于工程的開展而言，可在提升工作效率的同時(shí)，保護(hù)工作人員的生命健康。大型架橋設(shè)備的自動(dòng)化控制管理工作實(shí)際上是通過(guò)無(wú)線操控來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中大量地應(yīng)用了現(xiàn)代化信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，這些方面的技術(shù)內(nèi)容主要是幫助自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部控制數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)生和傳輸。無(wú)線遙控系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域之中，通過(guò)可觸摸顯示屏將各項(xiàng)功能與操作鍵進(jìn)行關(guān)聯(lián)，架橋機(jī)的電子裝置運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行過(guò)程中涉及到的各項(xiàng)參數(shù)變化，都能夠在系統(tǒng)當(dāng)中顯示，以清晰地圖像與準(zhǔn)確的參數(shù)表現(xiàn)出來(lái)，更直觀而準(zhǔn)確的了解大型架橋機(jī)的參數(shù)變化，做好對(duì)整個(gè)工作過(guò)程的布局與控制。一旦出現(xiàn)架橋機(jī)運(yùn)行故障現(xiàn)象，也可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)與消除。

?大型架橋機(jī)臺(tái)車系統(tǒng)除能在控制室控制外，還可經(jīng)無(wú)線遙控裝置進(jìn)行遙控，在構(gòu)成上還包含著對(duì)于傳感器的安裝以及無(wú)線電網(wǎng)等，在實(shí)際的使用過(guò)程之中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于不同部分之間的聯(lián)系以及優(yōu)化才能使得整個(gè)系統(tǒng)有著較好的運(yùn)行表現(xiàn)。在大型架橋設(shè)備的運(yùn)作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制管理，是需要很多方面的設(shè)備技術(shù)的支持的。其中一項(xiàng)極為關(guān)鍵的設(shè)備技術(shù)就是傳感器單元的檢測(cè)設(shè)計(jì)。整個(gè)傳感器檢測(cè)單元包含著很多個(gè)傳感器，這些傳感器的種類和作用都各不相同，各自在傳感器檢測(cè)單元發(fā)揮著自己的作用。其中，作用較為突出的有紅外線傳感器和聲音傳感器以及輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器等。傳感器的作用在于能夠輔助相關(guān)技術(shù)人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大型架橋設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程中在速度和位置等方面的數(shù)據(jù)信息。

安全問(wèn)題是整個(gè)工程開展的前提，加強(qiáng)對(duì)于安全保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成研究使得工作人員在實(shí)際的工程施工過(guò)程之中擁有一個(gè)更加安全的工作環(huán)境，首先加強(qiáng)電氣設(shè)備的構(gòu)建是保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。對(duì)于電氣設(shè)備的操作使用來(lái)說(shuō)，電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)極為重要。相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容一定要符合相關(guān)的要求和規(guī)定，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)際工作過(guò)程中的安全操作和使用，并且對(duì)于電氣設(shè)備的操作使用來(lái)說(shuō)，設(shè)備內(nèi)部的各個(gè)組成零件和部分都是互相關(guān)聯(lián)的，任何一個(gè)細(xì)小的內(nèi)容不達(dá)標(biāo)都會(huì)使得整個(gè)電氣設(shè)備無(wú)法正常使用，甚至可能出現(xiàn)一系列的安全意外問(wèn)題，對(duì)相關(guān)的技術(shù)人員和工作人員的人身健康造成嚴(yán)重傷害，對(duì)企業(yè)公司的使用發(fā)展造成嚴(yán)重的阻礙。因此，相關(guān)管理人員一定要在電氣設(shè)備的制造和設(shè)計(jì)工作上投入更多的時(shí)間和精力，加強(qiáng)對(duì)于設(shè)備的安全設(shè)計(jì)和制造的管理工作，有效提高電氣設(shè)備的使用年限。

架橋機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)主要由起重承載限制器、液壓故障報(bào)警裝置、架橋電子系統(tǒng)電流過(guò)壓和過(guò)欠顯示器構(gòu)成等。加強(qiáng)對(duì)于電氣設(shè)備的檢修也是保證系統(tǒng)有著更高運(yùn)行能力以及安全性的重要措施。電氣裝置失效是導(dǎo)致制動(dòng)器在使用過(guò)程中失效的主要原因，針對(duì)架橋機(jī)中控制制動(dòng)器的電氣裝置進(jìn)行詳細(xì)的檢驗(yàn)，在一定程度上可使制動(dòng)器的可靠穩(wěn)定動(dòng)作得到進(jìn)一步的提升。一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查制動(dòng)器動(dòng)作相關(guān)的控制設(shè)備，保證制動(dòng)器滿足架橋機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的制動(dòng)需求，從而降低發(fā)生安全事故的概率。現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先查看架橋機(jī)的電氣原理圖，對(duì)采用的接觸器是否獨(dú)立進(jìn)行判斷。若存在不獨(dú)立的情況，應(yīng)對(duì)電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，現(xiàn)場(chǎng)電氣布置應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。采用理想的電磁鐵芯材料，確保架橋機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中架橋機(jī)制動(dòng)器的功能能夠得到有效發(fā)揮，以免發(fā)生制動(dòng)失效現(xiàn)象。此外，要注重對(duì)于架橋機(jī)制動(dòng)器的性能和電路兩個(gè)方面的檢查，這兩個(gè)方面是架橋機(jī)制動(dòng)工作中的重要要求。如果架橋大型設(shè)備有突然斷電的情況，架橋機(jī)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)抱閘，從而使機(jī)器停止運(yùn)行。如果在架橋機(jī)運(yùn)行過(guò)程之中出現(xiàn)了制動(dòng)問(wèn)題，一定要和抱閘之間產(chǎn)生極大的聯(lián)系，通常是要有兩個(gè)串聯(lián)的接觸器之間進(jìn)行有效的控制。一旦制動(dòng)器失去電源，則它的燈芯一定要及時(shí)處于一種全部分離的情況，才能使得抱閘圍繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。但是一旦接觸器的觸點(diǎn)相互粘連，就會(huì)導(dǎo)致燈芯不能全部有效分離，這種情況是十分危險(xiǎn)的，因此在選擇制動(dòng)器時(shí)，必須要保證兩者之間能夠相互鏈接，從而有效保證架橋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全進(jìn)行。

在軟件安全方面，加強(qiáng)對(duì)于軟件安全的研究也是保證整個(gè)安全系統(tǒng)正常高效運(yùn)行的關(guān)鍵。在軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程之中應(yīng)保證相應(yīng)的編程都滿足規(guī)定以及檢測(cè)要求，例如，在實(shí)際的使用建設(shè)過(guò)程之中保證系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程之中運(yùn)行以及故障連鎖，當(dāng)設(shè)備出故障的時(shí)候自身的軟件安全保護(hù)系統(tǒng)會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，避免系統(tǒng)故障時(shí)工作人員因不明情況而繼續(xù)使用的情況，降低意外發(fā)生的概率，對(duì)工作人員的生命健康負(fù)責(zé)。當(dāng)架橋設(shè)備出現(xiàn)意外狀況的時(shí)候，應(yīng)由相應(yīng)的報(bào)警設(shè)備立馬做出響應(yīng)，使得工作人員立馬離開設(shè)備的覆蓋范圍，以免造成不必要的工作人員傷亡問(wèn)題以及財(cái)產(chǎn)損失，當(dāng)所有的意外狀況查明，并由相應(yīng)的技術(shù)工作人員解決問(wèn)題之后再恢復(fù)工作狀態(tài)，保證工程開展的有序性。

綜上所述，加強(qiáng)架橋等大型設(shè)備的自動(dòng)化控制研究，有利于提高工程的開展質(zhì)量以及施工過(guò)程之中的安全系數(shù)，提升大型設(shè)備對(duì)于工程開展的貢獻(xiàn)以及價(jià)值。隨著城市化進(jìn)展的加快，機(jī)械制造急需通過(guò)提高其自動(dòng)化設(shè)備的技術(shù)控制管理來(lái)適應(yīng)城市發(fā)展的要求，相關(guān)管理人員需要及時(shí)調(diào)整公司發(fā)展的方針策略，重點(diǎn)提高機(jī)械制造工作的自動(dòng)化程度，以及加強(qiáng)對(duì)于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的安全控制管理工作，這樣一來(lái)，不僅能有效提高整個(gè)機(jī)械制造工作的工作效率，還能使得整個(gè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升，為建設(shè)行業(yè)優(yōu)化升級(jí)奠定基礎(chǔ)。

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