時(shí)間：2022-04-16 10:39:12
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當(dāng)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，既會(huì)對(duì)自身系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備造成一定的損害，同時(shí)對(duì)于整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的非故障設(shè)備的安全性也會(huì)造成嚴(yán)重的影響。而通常情況下，電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)間又都是較為短促的，所以維修人員要想準(zhǔn)確的找到故障設(shè)備并且徹底的將故障設(shè)備切除也幾乎是不可能的。所以，在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的過(guò)程中，就應(yīng)該設(shè)有相應(yīng)的電氣保護(hù)裝置，從而起到保護(hù)電氣控制系統(tǒng)的作用。
1電氣保護(hù)裝置的作用
當(dāng)在電氣控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有電氣保護(hù)裝置時(shí)，一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，此保護(hù)裝置就能夠快速的將出現(xiàn)故障的設(shè)備與非故障設(shè)備隔離開來(lái)，從而使系統(tǒng)的運(yùn)行恢復(fù)或是徹底的停止系統(tǒng)的工作狀態(tài)，從而避免更加嚴(yán)重事故的發(fā)生。另外，電氣保護(hù)裝置也能夠真實(shí)的反應(yīng)出電氣設(shè)備的不正常的工作狀況。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行條件的差異以及設(shè)備的不正常的工作狀況，電氣保護(hù)裝置能夠發(fā)出不同的信號(hào)，從而對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行及時(shí)的處理和預(yù)防。
2電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)
一般情況下，電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)分為很多種，而由于短路情況下電氣量的不斷變化，還可以構(gòu)成不同的作用原理以及電氣保護(hù)。比如說(shuō)常見的利用電壓降低的特點(diǎn)構(gòu)成低壓保護(hù)，或是利用電流增大的特點(diǎn)形成過(guò)電流保護(hù)，又或是利用電壓電流之間相位角的不斷變化的特點(diǎn)而形成的漏電保護(hù)以及斷相保護(hù)等。在我們的實(shí)際生活中，常見的電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)主要有以下五大類：
（1）過(guò)流保護(hù)。這種方法主要是指電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中所產(chǎn)生過(guò)流的可能性是要大于系統(tǒng)短路的可能性的，尤其是在電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)和電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)的情況下，這種情況更是如此。由于電流過(guò)大就會(huì)增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而損壞機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。所以，為防止此情況的出現(xiàn)，我們就應(yīng)在電動(dòng)機(jī)的主回路上串聯(lián)上過(guò)流繼電器線圈，這樣當(dāng)再發(fā)生此情況時(shí)，由于線圈的常閉觸頭是串聯(lián)接觸器的控制回路中的，所以就形成了所謂的過(guò)流保護(hù)裝置。
（2）過(guò)載保護(hù)。此種保護(hù)裝置也是一種電流型的保護(hù)環(huán)節(jié)。熱繼電器是異步電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)中的最常見的保護(hù)裝置，當(dāng)然它與過(guò)流保護(hù)也是有差異的，熱繼電器是有一定的熱慣性的，當(dāng)短路的電流對(duì)其造成沖擊時(shí)，其也不會(huì)瞬間的做出反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后其才會(huì)做出反應(yīng)。所以在我們實(shí)際的工作生產(chǎn)中，長(zhǎng)時(shí)間的增加過(guò)載是不允許的，這是如果采用了過(guò)流保護(hù)，電動(dòng)機(jī)會(huì)立即斷流，之后又會(huì)重新通電，降低了其工作的效率。
（3）短路保護(hù)。短路保護(hù)是有一定的瞬動(dòng)特性的，也就是說(shuō)我們要在很短的時(shí)間內(nèi)將電源切斷。一般情況下，系統(tǒng)常用的短路保護(hù)裝置有低壓斷路器或是熔斷器等。在電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)我們采用短路保護(hù)時(shí)應(yīng)特別注意的是，三相供電系統(tǒng)必須采用與之相配套的三相短路保護(hù)，如果系統(tǒng)主電路的容量不大，那么熔斷器就有也可以作為控制電路的短路保護(hù)環(huán)節(jié)了，否則就要單獨(dú)的設(shè)置短路保護(hù)熔斷器了。
（4）欠電壓保護(hù)。這種保護(hù)環(huán)節(jié)主要是指在系統(tǒng)的電源上加裝相應(yīng)的電壓繼電器線圈，同時(shí)電壓繼電器線圈的常開觸頭要串聯(lián)在控制器的控制回路中，如果電網(wǎng)電壓比額定值低，就可以釋放接觸器了。
（5）失電壓保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電源恢復(fù)供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，那么相關(guān)人員以及設(shè)備的安全性都會(huì)受到影響，所有在系統(tǒng)中，我們就會(huì)使用接觸器以及按鈕來(lái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)以及停止，這就是所謂的失電壓的保護(hù)環(huán)節(jié)。其工作的原理為當(dāng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電源的電壓逐步消失時(shí)，接觸器的主觸點(diǎn)也會(huì)隨之?dāng)嚅_，那么電動(dòng)機(jī)的電源就被切斷了，而一旦電動(dòng)機(jī)的電源又恢復(fù)了供電時(shí)，接觸器的自鎖電路仍然是保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)的，因此，電動(dòng)機(jī)也就不會(huì)自行的恢復(fù)運(yùn)行了。
3結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上的論述，我們對(duì)電氣控制系統(tǒng)中的常見故障和危害以及電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。電氣控制系統(tǒng)的故障保護(hù)工作應(yīng)是從最初的設(shè)計(jì)階段就開始的，在實(shí)際的工作生活中，電氣控制系統(tǒng)的常見故障也有很多種，我們應(yīng)對(duì)每一種故障可能會(huì)產(chǎn)生的嚴(yán)重后果進(jìn)行認(rèn)真的分析，并且還要設(shè)計(jì)出有針對(duì)性的故障保護(hù)環(huán)節(jié)。同時(shí)在改造或是設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時(shí)，也應(yīng)考慮到系統(tǒng)發(fā)生故障以及不正常工作時(shí)的可能性，從而制定相應(yīng)的電氣保護(hù)措施，只有這樣，才能真正的確保電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，從而促進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化行業(yè)的快速發(fā)展。
本文作者：潘明來(lái)、傅思佳 單位：浙江交通技師學(xué)院
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣行業(yè)發(fā)展迅速，控制系統(tǒng)技術(shù)面臨更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)控制系統(tǒng)由手工控制向自動(dòng)控制的過(guò)程中，PLC技術(shù)彰顯優(yōu)勢(shì)。為此，要重視探討電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的全面探討。
關(guān)鍵詞：電氣控制；PLC應(yīng)用技術(shù)；問(wèn)題；對(duì)策
0前言
隨著經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)的加強(qiáng)，各行各業(yè)都面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)生產(chǎn)能力的提升對(duì)企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。電氣控制與PLC技術(shù)的融合對(duì)于電氣行業(yè)的發(fā)展意義重大。為此，要詳細(xì)了解PLC技術(shù)的發(fā)展概況，明確其在電氣控制中的功能及應(yīng)用現(xiàn)狀，正視應(yīng)用中的問(wèn)題，形成具有針對(duì)性的策略。
1對(duì)電氣控制與PLC的概述
1.1對(duì)PLC技術(shù)的介紹對(duì)于PLC而言，主要是立足計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制以及通訊技術(shù)，應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)。PLC具有較為強(qiáng)大的編程功能，主要構(gòu)成部分為CPU、存儲(chǔ)器、輸入接口以及外設(shè)編程器等。其主要的工作模式為循環(huán)掃描。在CPU的支持下，計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序執(zhí)行，而后再次進(jìn)行新的掃描，整個(gè)過(guò)程可以分為輸入、程序以及輸出三個(gè)階段。在輸入階段，PLC主要完成輸入端子的工作狀態(tài)。在執(zhí)行階段，存儲(chǔ)器的內(nèi)容不會(huì)因?yàn)檩斎雰?nèi)容的不同而發(fā)生變化，在進(jìn)行下一周期的時(shí)候，再進(jìn)行變化的相應(yīng)寫入。在程序處理階段，PLC主要是進(jìn)行不同軟器件工作狀態(tài)的讀取，按順序進(jìn)行計(jì)算，并將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之中。在輸出階段，命令執(zhí)行完成，PLC完成實(shí)際輸出。
1.2對(duì)電氣控制的介紹對(duì)于電氣控制，主要是指電氣設(shè)備的控制回路。設(shè)備的不同使得控制回路存在差異。借助電氣控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的有效保護(hù)和檢測(cè)，由此可見，電氣控制是維護(hù)電氣設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。
1.3PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用價(jià)值PLC技術(shù)能夠有效融合計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化技術(shù)，彰顯電子裝置的特征，質(zhì)量耗費(fèi)功率較小、使用較為簡(jiǎn)單，對(duì)機(jī)電一體化影響較大，發(fā)揮了極大的促進(jìn)作用。PLC技術(shù)能夠滿足多種電氣操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，其中，對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)算和處置是其最基本的功能，滿足電氣控制系統(tǒng)中諸多數(shù)據(jù)分析的需求。同時(shí)，其抗干擾能力較為突出，這對(duì)傳統(tǒng)電氣控制而言是一種突破。應(yīng)用PLC技術(shù)之后，能夠完成不同集成電路支撐下對(duì)干擾的抵抗，保證機(jī)械電氣控制裝置性能的發(fā)揮，對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展和進(jìn)步意義重大。另外，PLC能夠進(jìn)行自我診斷和檢測(cè)，及時(shí)預(yù)警，加速故障的排除。
2PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的作用
2.1在數(shù)字操控中的作用一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，同時(shí)被PLC檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，那么，借助編程，將相關(guān)指令發(fā)至電氣控制設(shè)備，而后電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)作業(yè)，完成對(duì)故障的維修。
2.2達(dá)到自動(dòng)控制的目的對(duì)于電氣設(shè)備而言，運(yùn)行中不可避免出現(xiàn)問(wèn)題和故障。在傳統(tǒng)的電氣控制中，主要借助人工進(jìn)行操作和應(yīng)對(duì)。在PLC技術(shù)應(yīng)用之后，其內(nèi)部的內(nèi)置程序會(huì)進(jìn)行電氣設(shè)備問(wèn)題的預(yù)置，同時(shí)完成應(yīng)對(duì)程序的編譯，將其存儲(chǔ)在PLC系統(tǒng)中。在出現(xiàn)問(wèn)題之后，PLC會(huì)進(jìn)行自動(dòng)處理，無(wú)需手動(dòng)完成。
2.3有效發(fā)揮即時(shí)反饋的功能PLC即時(shí)反饋的功能比較明顯，借助這一作用，相關(guān)工作人員能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全面掌握，一旦出現(xiàn)故障，工作人員就可以迅速了解，及時(shí)排除故障。
3對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中不足的介紹
3.1執(zhí)行操作出現(xiàn)差錯(cuò)一旦控制電磁干擾的接觸器出現(xiàn)故障，PLC發(fā)出的指令無(wú)法準(zhǔn)確傳到執(zhí)行端，那么，就會(huì)影響控制系統(tǒng)接收到的信息的準(zhǔn)確性，無(wú)法維護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也就是執(zhí)行出現(xiàn)差錯(cuò)。另外，機(jī)械開關(guān)、控制變頻器等自身的故障，也會(huì)影響PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的執(zhí)行效果，誘發(fā)差錯(cuò)。
3.2經(jīng)常性控制出錯(cuò)的發(fā)生經(jīng)常性出錯(cuò)會(huì)使得送至PLC系統(tǒng)內(nèi)部的信號(hào)出現(xiàn)不完整和不準(zhǔn)確的情況，控制偏差出現(xiàn)，造成這種經(jīng)常性出錯(cuò)的原因主要有幾個(gè)方面，首先，現(xiàn)場(chǎng)電磁開關(guān)沒(méi)有達(dá)到完全性閉合就進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，影響其信息接收效果，經(jīng)常性控制偏差出現(xiàn)。其次，電氣設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備老化現(xiàn)象，造成線路中斷現(xiàn)象，影響信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，對(duì)PLC控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換造成不利影響。再次，線路接觸點(diǎn)出現(xiàn)損壞或者不牢靠的現(xiàn)象，不利于現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集，無(wú)法將信息準(zhǔn)確傳達(dá)給PLC控制系統(tǒng)，處理上無(wú)法及時(shí)，直接影響控制系統(tǒng)的正常工作。
4如何推動(dòng)PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用
4.1重視對(duì)PLC電氣控制中預(yù)警系統(tǒng)的改進(jìn)PLC中完善的故障預(yù)警系統(tǒng)不可缺少。預(yù)警系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)作執(zhí)行的有效監(jiān)控和檢測(cè)。一旦出現(xiàn)指令錯(cuò)誤的情況，預(yù)警機(jī)制會(huì)迅速發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，也可以發(fā)出警報(bào)，給工作人員發(fā)出信號(hào)，促使其能夠及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和維修，維護(hù)系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行，避免指令不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
4.2提升PLC控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)的準(zhǔn)確性為了保證PLC系統(tǒng)發(fā)出的指令的精準(zhǔn)性，最基本的是保證其能夠接受準(zhǔn)確的信息，為此，要保證設(shè)備及相關(guān)零部件的可靠性，保證信息傳遞的準(zhǔn)確性。另外，要切實(shí)提升控制的靈敏度，及時(shí)更新相關(guān)功能模塊，有效減少控制中的錯(cuò)誤。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上，將PLC技術(shù)合理應(yīng)用在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中，強(qiáng)化電氣控制設(shè)備的精度，推動(dòng)自動(dòng)化的發(fā)展。要正視當(dāng)前PLC在電氣控制設(shè)備中應(yīng)用問(wèn)題，明確影響設(shè)備運(yùn)行效率的因素，形成具有建設(shè)性的建議，強(qiáng)化人員管理，重視經(jīng)驗(yàn)積累，在根本上促進(jìn)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用效率。
作者：唐建鋒 單位：重慶精本科技發(fā)展有限公司
【摘要】數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)是機(jī)械加工制造行業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，其能夠使機(jī)床實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)加工，與機(jī)械加工生產(chǎn)要求相符合，有助于加工效率提升。機(jī)械加工的精度和效率則取決于該控制系統(tǒng)性能及其運(yùn)行過(guò)程是否穩(wěn)定。將PCL應(yīng)用到該系統(tǒng)中，能夠提升其操作水平，使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行更加靈活、可靠，為后續(xù)各產(chǎn)品及器件加工奠定良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】PLC；數(shù)控機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)
1前言
數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺，其能夠通過(guò)工藝改進(jìn)及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量及效益提升。因微電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)均取得了突破及發(fā)展，以往數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)不具備適用性，難以滿足當(dāng)前的生產(chǎn)及工藝要求。以PLC為依托，將其應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，有助于提高數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)化水平及其生產(chǎn)效率，為機(jī)械加工和生產(chǎn)提供良好的外部條件。
2數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)
2．1基本結(jié)構(gòu)
通常情況下，數(shù)控機(jī)床基本結(jié)構(gòu)包含三個(gè)方面內(nèi)容:(1)機(jī)床主體。主要用以各零部件加工，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。(2)電氣控制單元。將主體部分工作作為重點(diǎn)控制內(nèi)容，包含運(yùn)動(dòng)、邏輯、工藝等。其在電氣控制系統(tǒng)中不可或缺。(3)數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。該部分功用是執(zhí)行零件加工工作，經(jīng)電磁閥控制，使機(jī)械各運(yùn)動(dòng)順利完成。其是PLC的核心部分，既能夠?qū)ο到y(tǒng)軟件及程序等，進(jìn)行全面分析，在其使用過(guò)程中的作用也是不可規(guī)避的。
2．2數(shù)控機(jī)床特殊結(jié)構(gòu)
(1)急停按鈕。該按鈕通常處于斷開狀態(tài)，而開關(guān)燈接觸點(diǎn)也是閉合的。一旦按下急停按鈕，會(huì)使接觸點(diǎn)斷開，系統(tǒng)中全部控制繼電器也會(huì)隨之?dāng)嚅_。切斷電源能夠使系統(tǒng)更加安全。當(dāng)一切回歸正常后，能夠復(fù)位繼續(xù)開展相關(guān)工作。(2)超程限位程序。該程序處于松動(dòng)狀態(tài)。按下某條軸超程限位開關(guān)，會(huì)使接觸點(diǎn)斷開，其在控制回路中的繼電器處于斷電狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)接收到報(bào)警信息后，安全性比較高［1］。
3PLC概述及作用
3．1PLC概述
PLC即可編程控制器件，它以可編程存儲(chǔ)器為依托，借助存儲(chǔ)器，實(shí)施邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)等相關(guān)指令。而各機(jī)械自動(dòng)化控制則通過(guò)數(shù)字實(shí)現(xiàn)。PLC作為一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，主應(yīng)用界面是工業(yè)控制。主要結(jié)構(gòu)包含電源、CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出、功能模塊。其語(yǔ)言簡(jiǎn)明，編程和應(yīng)用極為簡(jiǎn)便。同時(shí)，它具備完整的硬件設(shè)施，適用性強(qiáng)，用戶能夠以此為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行靈活配置，使其功能和規(guī)模各異。其以軟件對(duì)中間及時(shí)間繼電器進(jìn)行替代，僅包含少量硬件元件，可靠性高。該背景下，集成電路技術(shù)應(yīng)用比較多，通過(guò)微處理器，抵抗各類干擾。
3．2PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的作用
數(shù)控機(jī)床具備自動(dòng)化特征，內(nèi)置程序控制系統(tǒng)，在工業(yè)加工中應(yīng)用普遍。其本質(zhì)是設(shè)備產(chǎn)品，有助于加生產(chǎn)效率提升及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為數(shù)控機(jī)床提供運(yùn)行依托，能夠?qū)哂锌刂凭幋a或氣體符號(hào)指令規(guī)定的程序進(jìn)行邏輯處理，在數(shù)控裝置中，以代碼形式輸入和呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床動(dòng)作控制，并聽從指令，執(zhí)行相關(guān)操作。但是，當(dāng)前技術(shù)的變革和加工規(guī)模的擴(kuò)大，使該系統(tǒng)在運(yùn)行中受到諸多桎梏，穩(wěn)定性難以保障，運(yùn)行效率難以保障，且易發(fā)生安全事故，出現(xiàn)人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。數(shù)控機(jī)床運(yùn)行效率與其性能具備直接相關(guān)性。因而，需加大該系統(tǒng)研究力度。作為可編程控制器件，PLC核心是微處理器，將其應(yīng)用于機(jī)械制造加工中，極具優(yōu)越性。其是對(duì)傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)的創(chuàng)新，使接線更加簡(jiǎn)單、靈活、可靠，有助于機(jī)械數(shù)控裝置自動(dòng)化水平的提升。同時(shí)，PLC具備很強(qiáng)抗干擾性和自我檢測(cè)能力，在該領(lǐng)域極具適用性，使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行更加安全、可靠［2］。
4PLC下的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)
PLC屬于全閉環(huán)系統(tǒng)，主要構(gòu)成要素有電動(dòng)機(jī)、變頻器、光柵尺，實(shí)施控制過(guò)程中，精度極高。
4．1電氣控制系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)主要構(gòu)成元素有工控機(jī)、電源模塊、電動(dòng)機(jī)模塊、光柵尺、SIMOTION、傳感器和變頻器等，如圖1所示。(1)電源模塊。經(jīng)變頻器，實(shí)現(xiàn)交流電向直流電轉(zhuǎn)化。繼而借助逆變器，使直流電轉(zhuǎn)化為預(yù)定頻率交流電。電源模塊可細(xì)分為可調(diào)和不可調(diào)。前者依托于參數(shù)，以預(yù)定可變值，對(duì)轉(zhuǎn)化出來(lái)的直流電進(jìn)行穩(wěn)定，可與SIMOTION實(shí)現(xiàn)通信。不可調(diào)電源模塊僅能對(duì)固定直流電壓值進(jìn)行輸出，無(wú)法與SIMOTION進(jìn)行通信。(2)電動(dòng)機(jī)模塊。依托于電動(dòng)機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)直流電至預(yù)定頻率交流電逆變，以服務(wù)于電動(dòng)機(jī)。該模塊共有裝機(jī)樁柜型和書本型兩種，書本型又可以單軸和雙軸兩種形式細(xì)化。(3)SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器。在電氣控制系統(tǒng)中，其居于核心位置，運(yùn)行速度及可靠性直接關(guān)乎電氣控制系統(tǒng)性能。主要功能包含運(yùn)動(dòng)、邏輯和工藝控制三個(gè)方面。
4．2電氣控制系統(tǒng)硬件部分
硬件設(shè)計(jì)屬電氣控制系統(tǒng)重點(diǎn)內(nèi)容，可細(xì)化為如下三個(gè)方面內(nèi)容。(1)機(jī)械手自動(dòng)換刀。其自由度共2個(gè)，能夠提高數(shù)控機(jī)床性能及工作效率。具體實(shí)施方法是經(jīng)電磁閥開關(guān)控制，伸展機(jī)械臂或夾緊刀具，順利完成機(jī)械手各動(dòng)作，使換刀過(guò)程更加簡(jiǎn)便，具備自動(dòng)化特征。(2)斷刀檢測(cè)。光纖傳感器是斷刀檢測(cè)系統(tǒng)核心，在24V電源上，直接對(duì)OC門三根接入線進(jìn)行接入。經(jīng)上述操作，實(shí)現(xiàn)電平輸出。執(zhí)行加工操作時(shí)，很容易磨損刀具，或出現(xiàn)斷裂情況。為保障加工質(zhì)量及性能，需對(duì)刀具實(shí)施檢測(cè)。一旦磨損，機(jī)床可自動(dòng)換刀，并向上機(jī)位發(fā)出通知。光纖傳感器對(duì)斷刀檢測(cè)提供技術(shù)依托。(3)深度檢測(cè)。通常情況下，機(jī)械手或人工插入刀具深度，決定了換刀過(guò)程中的主軸夾緊位置。因而，可借助深度檢測(cè)器，對(duì)刀具深度實(shí)施檢測(cè)［3］。
4．3PLC下的數(shù)控機(jī)床電氣控制研究方法
電氣控制系統(tǒng)是否安全、可靠，主要取決于數(shù)控機(jī)床電氣控制方法。該過(guò)程中PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制研究極為必要。軟件設(shè)計(jì)在電氣控制系統(tǒng)中尤為重要，屬核心部件。在SIMOTION中運(yùn)行的軟件為下位機(jī)軟件。上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并對(duì)執(zhí)行部件工作過(guò)程實(shí)施控制，并檢測(cè)機(jī)床狀態(tài)。完成軸組裝工作之后，可依托于程序?qū)嵤┫嚓P(guān)操作，經(jīng)操作系統(tǒng)，對(duì)SIMOTION內(nèi)部程序?qū)嵤┱{(diào)用。工控機(jī)多進(jìn)行文件信息讀取，實(shí)施數(shù)據(jù)傳遞。SIMOTION經(jīng)數(shù)據(jù)接收后，對(duì)電動(dòng)機(jī)模塊進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)工作臺(tái)，實(shí)施位置控制。同時(shí)，經(jīng)光柵尺，對(duì)工作臺(tái)信息進(jìn)行檢測(cè)，后傳遞給SIMOTION，以實(shí)施工作臺(tái)位置調(diào)整。但其不能夠直接識(shí)別光柵尺信號(hào)，執(zhí)行該工作之前，需要借助傳感器，實(shí)現(xiàn)光柵尺信號(hào)轉(zhuǎn)化，使其為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。通過(guò)多個(gè)傳感器，檢測(cè)工作臺(tái)狀態(tài)，并發(fā)送至電氣控制系統(tǒng)。傳感器信號(hào)，經(jīng)ET200，至SIMOTION，實(shí)現(xiàn)處理，最終傳至電氣控制系統(tǒng)。
5數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)常見故障
為有效預(yù)防或規(guī)避數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，對(duì)操作人員、機(jī)床本身或工件產(chǎn)生損害，可將急停和超程作為重點(diǎn)處理對(duì)象。急停按鈕的主要作用是當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床出現(xiàn)緊急情況時(shí)，使其立即停止工作，或?qū)⑺欧?qū)動(dòng)器等動(dòng)力裝置主電源立即切斷。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中有自動(dòng)報(bào)警信息，按下急停按鈕。完成信息查看及故障處理之后，回歸原有狀態(tài)，使系統(tǒng)能夠正常工作。通常情況下，機(jī)床會(huì)因如下原因出現(xiàn)無(wú)法復(fù)位情況。首先，電氣原因，急停回路被切斷、損壞限位開關(guān)或急停按鈕等。其次，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，存在偏差，無(wú)法對(duì)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行正常輸入輸出，也不能夠及時(shí)復(fù)位，出現(xiàn)急停故障及問(wèn)題。PLC軟件沒(méi)有及時(shí)向系統(tǒng)發(fā)送復(fù)位信息。對(duì)KA中間繼電器和PLC程序?qū)嵤z查。第三，PLC系統(tǒng)復(fù)位所需信息，與相關(guān)要求不符合，未能對(duì)電源模塊、接線問(wèn)題和伺服動(dòng)力電源空氣開關(guān)實(shí)施準(zhǔn)確檢查。第四，PLC程序編寫存在偏差［4］。
6PLC下的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電機(jī)、光柵尺和變頻器是PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成元素。以該技術(shù)為依托，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)升級(jí)及改進(jìn)，提升其精確度。該系統(tǒng)在全封閉狀態(tài)下，執(zhí)行換刀、斷刀、刀位及通信檢測(cè)等相關(guān)功能，使數(shù)控機(jī)床更具自動(dòng)化特征，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率及工藝水平的提升。
6．1優(yōu)選電氣控制系統(tǒng)方式
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能否成功，與其電氣控制方式具備很大相關(guān)性。為提升產(chǎn)品加工精度，需將電氣機(jī)床控制系統(tǒng)性能提升作為重點(diǎn)考量?jī)?nèi)容。基于上述要素考量，產(chǎn)品加工精度及效率由數(shù)控機(jī)床性能決定。依據(jù)實(shí)際工況，全面分析零件加工條件，對(duì)系統(tǒng)功能具備清晰的認(rèn)知和了解，依據(jù)相關(guān)特性，實(shí)施程序編輯。依據(jù)PLC控制，對(duì)X軸和Y軸予以確定。該控制方式極為封閉，經(jīng)該操作，可對(duì)PLC電氣控制系統(tǒng)的文件處理、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互能力進(jìn)行全面發(fā)揮。因而，將閉環(huán)控制作為最佳控制方式，經(jīng)計(jì)算機(jī)加運(yùn)動(dòng)控制器和電機(jī)光柵尺方式實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，以傳感器為依托，連接數(shù)控機(jī)床，并及時(shí)反應(yīng)感應(yīng)信息。運(yùn)動(dòng)控制器中軸數(shù)量不是固定不變的，具備擴(kuò)展性特征，使系統(tǒng)維護(hù)及升級(jí)更加便利。倘若以標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)施系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制接入，便于其對(duì)PLC功能執(zhí)行進(jìn)行有效控制。而光柵尺又能夠向控制系統(tǒng)傳送高精度位置信息。該部分工作任務(wù)由系統(tǒng)配合完成。
6．2以PLC為依托的程序設(shè)計(jì)
數(shù)控機(jī)床電氣控制中，PLC屬于重點(diǎn)內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床的PLC程序，能夠?qū)崿F(xiàn)處理時(shí)間控制，使其在幾十毫秒至幾百毫秒之間。以該種方式，使數(shù)據(jù)信息處理更加科學(xué)、便利。該過(guò)程中，也會(huì)存在諸多制約性因素。例如，部分響應(yīng)速度要求高的信號(hào)暢通性不足。因而，設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)，可對(duì)其實(shí)施高級(jí)程序和低級(jí)程序劃分。繼而依據(jù)控制功能特性，將低級(jí)程序劃分為多個(gè)模塊，執(zhí)行編譯工作。主要編譯內(nèi)容有主軸、三大直線軸及各類操作面板等。
6．3PLC下數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)參數(shù)配置
研究該系統(tǒng)工作時(shí)，需將參數(shù)配置作為重點(diǎn)考量?jī)?nèi)容。該過(guò)程中涉及到的相關(guān)參數(shù)包括完成機(jī)床各類所需功能、數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床結(jié)構(gòu)相匹配所需設(shè)置的各類數(shù)值。因而，無(wú)論是軟硬件設(shè)計(jì)，還是PLC程序設(shè)計(jì)，都要重點(diǎn)參考立式加工中心各功能及結(jié)構(gòu)相關(guān)要求。以此為依據(jù)，對(duì)數(shù)控機(jī)床各指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置?？茖W(xué)執(zhí)行上述操作，能夠使基于PLC技術(shù)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，與實(shí)際生產(chǎn)需求相符合，最大程度發(fā)揮系統(tǒng)性能優(yōu)勢(shì)，達(dá)到良好的生產(chǎn)設(shè)計(jì)效果［5］。
6．4PLC與數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床間信息交換
信息共享及交換是數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的重點(diǎn)內(nèi)容。當(dāng)信息無(wú)法正常傳遞或交換，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作產(chǎn)生干擾。以數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為界面，為對(duì)PLC進(jìn)行有效應(yīng)用，可重點(diǎn)關(guān)注信息之間的傳遞和交換。該過(guò)程中，信息的產(chǎn)生、傳遞和交換以PLC、數(shù)控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為主要依托。為使信息傳遞和交換更加便利，需對(duì)底層PLC控制和上位機(jī)監(jiān)控實(shí)施全面組合，以對(duì)數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。分別將PLC主機(jī)安裝在集控系統(tǒng)3個(gè)控制室中，在PLC、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)間建立良好的連接關(guān)系。在PLC輸入接口對(duì)機(jī)床外側(cè)I/O單元接口進(jìn)行有效連接。編程人員可依據(jù)數(shù)控機(jī)床的信息傳遞情況，進(jìn)行自由定義及修改，繼而將其傳遞至機(jī)床。在機(jī)床接口對(duì)PLC輸出接口進(jìn)行接入時(shí)，也可對(duì)由PLC通過(guò)輸出接口向機(jī)床傳遞出的信息內(nèi)容及地址進(jìn)行自由定義。然后由CNC至PLC。開展信息交流及交換工作時(shí)，經(jīng)由CNC廠家，對(duì)PLC送至CNC的全部信號(hào)地址和含義進(jìn)行確定。PLC編程者僅有使用權(quán)限，不能夠?qū)υ擃愋畔⑦M(jìn)行隨意更改或增刪。
7結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，有助于其邏輯處理能力提升及完善。設(shè)計(jì)人員要對(duì)該過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，使設(shè)計(jì)內(nèi)容更加完整，從而達(dá)到良好的生產(chǎn)應(yīng)用效果。同時(shí)，該系統(tǒng)也具備成本和功能方面的優(yōu)勢(shì)。但受外部科技環(huán)境制約，其仍然存在諸多限制性因素。應(yīng)用正確的方式，對(duì)其進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，提升其生產(chǎn)效率及精確度，為數(shù)控機(jī)床電氣控制工作開展奠定良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備性能提升，使其功能更加完善及多樣化。
作者:何偉 單位:重慶電力高等?？茖W(xué)校電力工程學(xué)院
【摘要】機(jī)電設(shè)備全稱是機(jī)械電子設(shè)備，是一種機(jī)械與電子相結(jié)合產(chǎn)生的一種新的機(jī)器。除了機(jī)械電子設(shè)備的電氣控制的應(yīng)用，機(jī)械電子設(shè)備的電氣檢查維修也是十分必要的一項(xiàng)活動(dòng)，它能夠正常的維護(hù)工作人員的安全問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的更好的工作效率問(wèn)題，同時(shí)技術(shù)人員的技術(shù)問(wèn)題也是一個(gè)很重要的方面，提高技術(shù)人員的專業(yè)水平是十分必要的。本文針對(duì)各種機(jī)電設(shè)備的電氣控制中應(yīng)該注意的事項(xiàng)做一個(gè)簡(jiǎn)要的研究，對(duì)我們?cè)谌粘Ｉ钪?，或者企業(yè)管理等方面具有現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電設(shè)備電氣控制注意事項(xiàng)
1前言
機(jī)電產(chǎn)品既能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化工作，又能實(shí)現(xiàn)人工電子操作，是一種快捷與方便的完美結(jié)合，是20世紀(jì)70年代以來(lái)人們生活發(fā)生巨大變化的重要技術(shù)支撐之一。機(jī)電設(shè)備根據(jù)一般的方法分類可以分為以下三類:產(chǎn)業(yè)類機(jī)電設(shè)備、信息類機(jī)電設(shè)備和民生類機(jī)電設(shè)備。不同的機(jī)電設(shè)備對(duì)應(yīng)的運(yùn)用范圍和運(yùn)用形式是不一樣的，尤其是在電氣控制方面。
2機(jī)電設(shè)備電氣控制中存在的問(wèn)題
2．1線路復(fù)雜難處理，電控線路不可靠
線路的處理是安裝機(jī)電設(shè)備時(shí)的一種習(xí)慣問(wèn)題，不同的企業(yè)會(huì)有不同的要求，有一部分企業(yè)就會(huì)做的很好，機(jī)電設(shè)備維修的時(shí)候拆開線路簡(jiǎn)單明了，能夠直接的找到線路的源頭和問(wèn)題出現(xiàn)的地方。但是現(xiàn)在的很多企業(yè)并不注意這個(gè)方面的細(xì)節(jié)問(wèn)題，他們認(rèn)為這種小地方的事情是無(wú)可厚非的，無(wú)關(guān)緊要，所以導(dǎo)致了現(xiàn)在很多的機(jī)電設(shè)備存在著大量的線路處理上問(wèn)題，線路錯(cuò)綜復(fù)雜，難以清理。這位后來(lái)的維修和檢查帶來(lái)了很大的不便，同時(shí)也是一種安全隱患。另一方面就是電控線路的問(wèn)題，這其中很容易就造成電路線圈的連接不正確，這是因?yàn)闄C(jī)電工作人員在連接電路線圈的過(guò)程中不小心，沒(méi)有集中注意力所以導(dǎo)致了錯(cuò)誤的電路線圈的連接，沒(méi)有使相鄰的觸頭連接在同一個(gè)電位端。雖然沒(méi)有什么大的安全隱患，但是會(huì)對(duì)以后的使用和工作造成一定的影響。
2．2機(jī)電設(shè)備電氣控制中的維修問(wèn)題
機(jī)電設(shè)備的電器控制一般來(lái)說(shuō)是不存在這維修的問(wèn)題的，這里說(shuō)的是機(jī)電設(shè)備需要定期維修的情況，而電器控制方面需要盡量每隔一段時(shí)間進(jìn)行一定的檢查，這是很有必要的。因?yàn)殡姎饪刂浦饕峭ㄟ^(guò)電器控制運(yùn)作的線路，在線路中各種形式的觸點(diǎn)設(shè)備的不同的連接狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的控制系統(tǒng)，所以線路的定期維修時(shí)是十分必要的。但是現(xiàn)階段很多企業(yè)并沒(méi)有重視這個(gè)方面的檢查，這是會(huì)存在一定不合理的，大部分企業(yè)都是等著機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，不能正常工作以后才回去進(jìn)行應(yīng)急的處理和維修，這是一種錯(cuò)誤的思想觀念，需要企業(yè)在進(jìn)一步的制定進(jìn)行維修和檢查的規(guī)劃，這樣不至于等到機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后再來(lái)處理是更有運(yùn)籌效果，早發(fā)現(xiàn)，早維修，同時(shí)也會(huì)有一定的預(yù)防和準(zhǔn)備應(yīng)急的方案的時(shí)間。所以，電器控制中的維修問(wèn)題是需要企業(yè)進(jìn)一步加以實(shí)施的。
2．3機(jī)電設(shè)備電氣控制人員的專業(yè)技術(shù)問(wèn)題
工作人員的專業(yè)技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)是一個(gè)老生常談的問(wèn)題，但是還是會(huì)有各種各樣的狀況出現(xiàn)。這需要企業(yè)在招聘人才和進(jìn)行人才培養(yǎng)的時(shí)候需要嚴(yán)加注意的問(wèn)題，專業(yè)素養(yǎng)、經(jīng)驗(yàn)時(shí)間、以及注意力的集中和其他方面沒(méi)有嚴(yán)格把關(guān)，導(dǎo)致了很多沒(méi)有符合要求的人混進(jìn)了機(jī)電設(shè)備的電器控制，造成了很多安全事故?；蛘?，工作人員在工作時(shí)沒(méi)有端正態(tài)度，隨意的態(tài)度和閑散的工作方式導(dǎo)致的一些因?yàn)椴恍⌒脑斐傻陌踩鹿?。在工作開始之前，沒(méi)有進(jìn)行一個(gè)長(zhǎng)期的工作培訓(xùn)，導(dǎo)致了新手對(duì)于機(jī)電設(shè)備電氣控制的工作情況沒(méi)有一個(gè)全方面的把握，不了解電氣控制設(shè)計(jì)的基本基礎(chǔ)原理，沒(méi)有事先進(jìn)行全面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，所以在實(shí)際操作中就顯得手忙腳亂。另一個(gè)方面，關(guān)于電氣控制的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，專業(yè)的技術(shù)人員和工作人員也存在著大量的問(wèn)題，這就明顯的能夠體現(xiàn)機(jī)電設(shè)備電氣控制中的專業(yè)人才的缺乏。他們?nèi)鄙贆C(jī)電設(shè)備電氣控制中真正需要地實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)素養(yǎng)。
3對(duì)于機(jī)電設(shè)備電氣控制的注意事項(xiàng)
3．1保障線路直觀明了
關(guān)于線路方面的注意事項(xiàng)，一般是企業(yè)一定要有一個(gè)定性的硬性要求，盡量成文化，這樣才能有一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣控制中的線路直觀明了。減少觸點(diǎn)也是一個(gè)很不錯(cuò)的方案，這樣從根本上解決一部分的線路復(fù)雜的原因，少量的線路能夠?qū)崿F(xiàn)更加理想化、方便化的管理和控制，實(shí)現(xiàn)線路的簡(jiǎn)單化，這同時(shí)也是一種提高線路工作可靠性的方式，機(jī)電設(shè)備的故障率也會(huì)隨之相應(yīng)的減少。另外一種解決方案就是減短連接導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度，這和減少觸電的思考原理相似，電氣控制線路需要更加多的考慮實(shí)際的現(xiàn)實(shí)需要，電氣設(shè)備的位置和各種各樣原件的位置的安排是需要一些思量過(guò)程的，不能輕易地草率的就決定了，一定要盡可能找到一種最符合實(shí)際，最優(yōu)化的方案，它們之間的實(shí)際連線也需要縝密的思路安排，盡量考慮到它的實(shí)際運(yùn)用的效果和方便以后的管理，使連接導(dǎo)線數(shù)量最少，長(zhǎng)度最短。這是一個(gè)需要精密計(jì)算的工程;對(duì)于那些占用著相同觸點(diǎn)的電器，應(yīng)該把它們的連接線安排成一條公共的連接線，這也是一種能夠?qū)嶋H減少連接導(dǎo)線的數(shù)量的方法。總而言之，就是要使電氣控制的線路簡(jiǎn)單明了。
3．2把握好電控線路工作性能的可靠性
電控線路的把握需要保證它的工作性能的可靠性，首當(dāng)其沖的就是要防止短路，一定要確保電路線圈的正確連接，電器線圈和電氣觸頭一定要注意分離放置，上文也有提到過(guò)的關(guān)于相鄰觸頭的問(wèn)題，相鄰的觸頭一定要注意連接在同一個(gè)電位端，這是很有必要的，尤其是對(duì)于保證電控線路工作的可靠性。另一個(gè)需要注意的地方就是需要防止次生電路的產(chǎn)生，它是指在發(fā)生電路故障的時(shí)候因?yàn)椴恢鞯脑蛟斐傻碾娐方油ǖ那闆r，這樣是會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備在工作時(shí)發(fā)生誤操作，這是不利于機(jī)電設(shè)備的電氣控制的。還有可能存在著安全隱患，所以需要在容易發(fā)生次生電路的地方設(shè)置一個(gè)指示燈，這樣就能有效地避免了次生電路接通產(chǎn)生的誤操作。
3．3定期對(duì)機(jī)電設(shè)備電氣控制進(jìn)行維修和檢測(cè)
定期對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維修和檢測(cè)是能夠有效的實(shí)現(xiàn)我們機(jī)電設(shè)備的電氣控制的工作效率的事情。首先在最開始安裝電氣控制和配置線路的過(guò)程的時(shí)候，就需要注意對(duì)電器原件的備用觸點(diǎn)的設(shè)置有縝密的安排，這樣能夠有效地在以后的安全檢測(cè)中有篤定的安全保障，防止出現(xiàn)安全事故，這不僅僅是對(duì)機(jī)電設(shè)備的一種保護(hù)措施，更重要的是他能夠保障我們工作人員和技術(shù)工人的生命安全，這是符合人民群眾利益的事情。同時(shí)它也能夠?qū)ζ髽I(yè)的生產(chǎn)工作帶來(lái)必要的工作效率，這是也是一個(gè)值得我們重視的地方。定期的電氣控制的維修和檢測(cè)同時(shí)還能避免上文提到的次生電路的產(chǎn)生，預(yù)防不必要的電路轉(zhuǎn)換帶來(lái)的麻煩問(wèn)題。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之，提高機(jī)電設(shè)備的電氣控制能夠有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備工作的智能化，這是有利于提高我們的工作效率的，對(duì)我們的工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步具有重大的意義，這是不容置疑的。但是，我們依然要清晰的認(rèn)識(shí)到現(xiàn)階段我國(guó)的機(jī)電設(shè)備的電氣控制還存在著大量的問(wèn)題需要解決，一定要做好扎實(shí)的機(jī)電設(shè)備電氣控制的理論基礎(chǔ)，從而才能夠直接地指導(dǎo)實(shí)踐的操作，擁有夯實(shí)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)也是專業(yè)人員和技術(shù)人員需要不斷努力地地方。同時(shí)企業(yè)也需要承擔(dān)必要的擔(dān)當(dāng)，為機(jī)電設(shè)備電氣控制提供更多的資金支持，保障我們的電氣控制的研究能夠繼續(xù)進(jìn)行。
作者：黃秀芳 單位：龍川縣技工學(xué)校
摘要：新時(shí)期，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各行業(yè)發(fā)展不斷加速，特別是電氣行業(yè)。伴隨著電氣行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電氣運(yùn)行安全穩(wěn)定性問(wèn)題也日益突出，引起了社會(huì)和人們的廣泛關(guān)注。導(dǎo)致電氣運(yùn)行不穩(wěn)定的一個(gè)關(guān)鍵因素是電氣控制系列的故障問(wèn)題，加強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)，對(duì)于電氣運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。
關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng)；故障；原因；保護(hù)措施
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)電氣設(shè)備提出了更高要求，特別是電氣設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，這使得電氣控制系統(tǒng)地位與作用至關(guān)重要。但是，在實(shí)際操作過(guò)程中，受各種因素影響電氣控制系統(tǒng)發(fā)生一系列故障問(wèn)題，輕則損壞電氣設(shè)備，重則引起電氣整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，甚至造成火災(zāi)?；诖?，為保證電氣控制系統(tǒng)中的電機(jī)、電網(wǎng)、以及低壓用電設(shè)備等的安全工作[1]，如何提升人們對(duì)電氣控制系統(tǒng)的故障分析能力，并增強(qiáng)相應(yīng)的保護(hù)措施，已成為當(dāng)前電氣行業(yè)研究的焦點(diǎn)話題。
1電氣控制系統(tǒng)故障問(wèn)題及危害
1.1電氣控制系統(tǒng)故障問(wèn)題
作為電氣系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠性的重要保障，電氣控制系統(tǒng)若發(fā)生故障，則對(duì)于電氣系統(tǒng)運(yùn)行有著嚴(yán)重安全隱患。導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的因素諸多，例如電氣設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)不合理等。總結(jié)起來(lái)，常見的幾種電氣控制系統(tǒng)故障原因主要包括電源缺相、過(guò)電流、過(guò)負(fù)載以及短路的問(wèn)題等[2]。其中，電源缺相主要指的是在常規(guī)工作中交流異步電動(dòng)機(jī)的三相電源中，一相熔斷器熔斷而導(dǎo)致交流異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障；過(guò)電流主要指的是電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)或電氣設(shè)備中電器元件電流超過(guò)限定電流，而引發(fā)電氣系統(tǒng)運(yùn)行故障問(wèn)題；過(guò)負(fù)載主要是指電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行電流超過(guò)額定電流，如電機(jī)缺相運(yùn)行、電壓幅度驟然高升以及負(fù)載等；短路因素主要指的是電氣系統(tǒng)中發(fā)生的一項(xiàng)接地短路、兩相短路和三相短路問(wèn)題，一旦系統(tǒng)中發(fā)生短路，根據(jù)不同的系統(tǒng)運(yùn)行形式形成了不同的短路。
1.2電氣控制系統(tǒng)故障危害
電氣控制系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，則對(duì)電氣系統(tǒng)運(yùn)行造成諸多危害，主要體現(xiàn)有[3]：
（1）在初夏時(shí)節(jié)，電氣控制系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，則大幅度降低電網(wǎng)電壓，不但會(huì)造成電氣系統(tǒng)無(wú)法正常安全、穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致用電客戶和相關(guān)設(shè)備等運(yùn)行不正常，而且甚至導(dǎo)致整個(gè)電氣系統(tǒng)發(fā)生癱瘓，對(duì)人們正常生活和社會(huì)各行業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重不利影響。
（2）通常情況，電氣控制系統(tǒng)發(fā)生短路主要是由于電氣控制系統(tǒng)負(fù)載短路、錯(cuò)誤接線以及系統(tǒng)中絕緣材料損壞等造成。一旦電氣控制系統(tǒng)發(fā)生短路，則導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行電流達(dá)到幾倍甚至幾十倍的額定電流值，這對(duì)于電氣控制系統(tǒng)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害，更有甚者則極易引發(fā)火災(zāi)危害，進(jìn)而對(duì)于人身財(cái)產(chǎn)安全造成不利影響。
（3）電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，若電氣控制系統(tǒng)中的電流偏大，易導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)中電路產(chǎn)生的沖擊電流過(guò)大，不但嚴(yán)重?fù)p壞電氣設(shè)備，而且對(duì)于電氣控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件也具有嚴(yán)重?fù)p壞?？梢?，電氣控制系統(tǒng)日常運(yùn)行時(shí)，不但要掌握故障產(chǎn)生的可能性，還要逐步建立起完善的保護(hù)環(huán)節(jié)以及檢修方法，這樣才能讓系統(tǒng)中的電網(wǎng)、低壓設(shè)備、電機(jī)等一系列設(shè)備安全工作。
2電氣控制系統(tǒng)保護(hù)措施
針對(duì)電氣控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障問(wèn)題及產(chǎn)生危害，為提升電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，可通過(guò)采取以下幾方面保護(hù)措施，具體有[4]：
（1）在電氣保護(hù)裝置方面，若電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，電氣保護(hù)裝置則可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)中的故障問(wèn)題，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)提出相應(yīng)的故障處理措施。例如，電氣保護(hù)裝置在電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，則可以快速將故障設(shè)備與非故障設(shè)備隔離起來(lái)，進(jìn)而確保電氣控制系統(tǒng)非故障設(shè)備不受故障設(shè)備影響，避免電氣控制系統(tǒng)發(fā)生更大的故障事故。電氣保護(hù)裝置可以根據(jù)電氣控制系統(tǒng)中不同設(shè)備運(yùn)行條件或不正常運(yùn)行狀況，產(chǎn)生不同的信號(hào)，以達(dá)到預(yù)防和及時(shí)處理故障問(wèn)題的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的保護(hù)。
（2）在電氣控制系統(tǒng)保護(hù)方面，主要分為過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、失電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)和過(guò)載保護(hù)五方面。其中，過(guò)流保護(hù)主要針對(duì)電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)或者電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)而產(chǎn)生過(guò)流問(wèn)題，造成電機(jī)設(shè)備損壞現(xiàn)象，通過(guò)在電氣控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的主回路上串聯(lián)過(guò)流繼電器線圈，形成過(guò)流保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的過(guò)流保護(hù)作用；短路保護(hù)具有一定的瞬動(dòng)特性，針對(duì)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，系統(tǒng)常用的短路保護(hù)裝置有低壓斷路器或是熔斷器等，在三相供電系統(tǒng)中國(guó)配套相應(yīng)的三相短路保護(hù)，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；欠電壓保護(hù)主要是在電氣控制系統(tǒng)的電源上配套電壓繼電器線圈，在在控制其控制回路中串聯(lián)電壓繼電器線圈的常開出頭，這種情況下若電網(wǎng)電壓低于額定值時(shí)，則可以釋放接觸器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)；失電壓保護(hù)主要指的是當(dāng)電氣控制系統(tǒng)中電源電壓降低甚至消失時(shí)，通過(guò)失電壓保護(hù)裝置使接觸器的主觸點(diǎn)自動(dòng)斷開，進(jìn)而切斷電動(dòng)機(jī)電源，保護(hù)電氣控制系統(tǒng)不受損壞，當(dāng)電氣控制系統(tǒng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，則失電壓保護(hù)裝置則使接觸器自鎖電路仍處于斷開狀態(tài)，進(jìn)而防止電動(dòng)機(jī)自行運(yùn)行；過(guò)載保護(hù)中最為一種典型的保護(hù)設(shè)備是異步電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)，其裝置以熱繼電器為主，當(dāng)短路的電流對(duì)其造成沖擊時(shí)，其也不會(huì)瞬間的做出反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后其才會(huì)做出反應(yīng)，進(jìn)而保護(hù)電氣控制系統(tǒng)。
3結(jié)語(yǔ)
總而言之，電氣控制系統(tǒng)對(duì)于電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要影響。根據(jù)電氣控制系統(tǒng)存在的故障問(wèn)題，進(jìn)行相應(yīng)的原因分析，并提出相應(yīng)的解決對(duì)策，進(jìn)而提高電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，以確保電氣設(shè)備能夠持續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。
作者：于德利 史鑫 相偉 趙春海 單位：神皖合肥廬江發(fā)電有限責(zé)任公司
【摘要】隨著科技的迅速發(fā)展，建筑物變得越來(lái)越高，隨之帶來(lái)的影響就是電梯在人們的生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，經(jīng)常發(fā)生一系列的電梯安全事故，威脅到了人們的生命安全，因此電梯安全的話題也漸漸地得到了越來(lái)越多的人的關(guān)注，增強(qiáng)電梯的安全性能、及時(shí)的排除電梯中的故障對(duì)于防止電梯故障的發(fā)生有著重要的意義，而電梯的電器控制系統(tǒng)直接影響著電梯的正常運(yùn)行，對(duì)于電梯的安全起著直接的影響作用。在這樣的背景下，本文主要對(duì)于電梯的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】電梯電氣控制系統(tǒng)故障分析
1電氣控制系統(tǒng)
電梯是由電氣部分以及機(jī)械部分共同作用的一種復(fù)雜產(chǎn)品，每一個(gè)部件發(fā)生了故障都會(huì)直接的影響到電梯的正常運(yùn)行，而其中電氣控制系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率尤其的高，據(jù)資料顯示占了電梯故障的原因的90%左右?，F(xiàn)在，我國(guó)對(duì)于電氣控制的主要工作就是在電氣控制系統(tǒng)中安裝安全回路進(jìn)行控制的工作，在系統(tǒng)中這個(gè)安全回路通常是通過(guò)硬件連接的方式直接對(duì)電梯進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。電梯的電器控制電路的形式有很多種，且在不同的電梯中的復(fù)雜度也存在著一定的差距。每一個(gè)電氣控制電路經(jīng)常都是由一些電氣基本控制環(huán)節(jié)組成的，而每一個(gè)關(guān)節(jié)都由一些原件構(gòu)成，這些原件又是由零散的零件組成的［1］。通常情況下，只要一個(gè)零件或者組件發(fā)生了故障就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)，最終導(dǎo)致電梯的故障。因此，應(yīng)該對(duì)于電氣控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵電器進(jìn)行必要的故障檢測(cè)，并對(duì)這些故障進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，才能夠保證電梯的正常運(yùn)行，人們的生命財(cái)產(chǎn)安全不被侵害。
2故障檢測(cè)及對(duì)策
2．1電氣安全回路
所謂的電氣安全回路，就是在電梯的各個(gè)安全部件上裝一個(gè)電氣的安全開關(guān)，然后將這些開關(guān)全部的串聯(lián)到一起，用一只安全繼電器對(duì)其進(jìn)行控制。只有當(dāng)所有的開關(guān)都接通的時(shí)候，繼電器才會(huì)被吸合，這樣電梯就能夠給得到電正常的運(yùn)行。當(dāng)電梯沒(méi)有正常工作時(shí)，不能探測(cè)到所有的信號(hào)，就應(yīng)該對(duì)安全回路進(jìn)行檢查其故障問(wèn)題，首先需要做的就是通過(guò)機(jī)房的控制屏對(duì)安全繼電器進(jìn)行觀察，以便于判斷繼電器是否在正常的工作。如果繼電器處于釋放的狀態(tài)，故障就可能是發(fā)生在安全回路，這時(shí)需要分段的對(duì)安全回路進(jìn)行檢查，直到查到安全回路的斷開點(diǎn)為止。除此之外，安全回路直接的影響到對(duì)電梯進(jìn)行維修的工作人員的安全問(wèn)題，必須對(duì)其重視。如果對(duì)電梯進(jìn)行維修，需要上轎進(jìn)行維修的一些操作必須在按下較頂?shù)募蓖ｉ_關(guān)以后才能進(jìn)行操作，這樣才能夠使得維修人員的安全得到保障。
2．2門系統(tǒng)聯(lián)鎖回路
必須在每一扇的廳門以及轎門上都安裝上電器聯(lián)鎖開關(guān)，在所有的開關(guān)全部都接通之后繼電器才能夠被吸合工作，這樣保證了只有所有的電梯門都已經(jīng)關(guān)閉的情況下電梯才能夠正常的運(yùn)行下去［2］。在對(duì)這個(gè)回路進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，必須保證所有的門都處于關(guān)閉路的狀態(tài)下。且控制屏分為短接轎門鎖以及廳門鎖，因此首先需要做的就是在控制屏上分辨出電梯的故障時(shí)屬于轎門故障還是屬于廳門故障。如果檢測(cè)出來(lái)的故障時(shí)屬于轎門的故障，就應(yīng)該對(duì)其關(guān)閉進(jìn)行重新的調(diào)整;如果是屬于廳門的故障，就應(yīng)該對(duì)廳門的鎖回路進(jìn)行短接，并且于此同時(shí)應(yīng)該對(duì)于每一層的廳門系統(tǒng)進(jìn)行檢查，如果沒(méi)有關(guān)閉良好需要將其關(guān)閉，并且還必須對(duì)于門系統(tǒng)的電氣聯(lián)鎖開關(guān)進(jìn)行檢查，確保其處于接觸良好的狀態(tài)。對(duì)于這種回路故障修復(fù)以后，首先應(yīng)該做的就是把門鎖的短接線取下來(lái)了，這樣才能夠讓電梯恢復(fù)到快車的狀態(tài)。
2．3元件故障
電梯的電氣控制系統(tǒng)中，控制柜中的各種元件出現(xiàn)的故障也會(huì)導(dǎo)致電梯的故障。在電梯的運(yùn)行過(guò)程中，繼電器以及接觸器的線圈經(jīng)常會(huì)受到較大的沖擊，這樣很容易使得線圈被燒壞，如果發(fā)生了這種情況就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電氣電路不能工作。及時(shí)線圈沒(méi)有被全部燒壞，只是其中的某個(gè)觸點(diǎn)被燒壞了也會(huì)導(dǎo)致回路產(chǎn)生短路、或者斷路的現(xiàn)象，最終影響電梯的正常運(yùn)行。
3故障檢查法
經(jīng)常出現(xiàn)的電梯的電氣控制系統(tǒng)的電路問(wèn)題就是短路問(wèn)題以及斷路問(wèn)題，下面對(duì)其檢查方法進(jìn)行介紹。
3．1斷路故障檢查法
對(duì)于斷路故障發(fā)生的情況，一般原因都是接頭出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象、開關(guān)接觸不良、元件被損壞等。因此，針對(duì)這種問(wèn)題可以采用萬(wàn)用表來(lái)進(jìn)行檢查，或者使用短路檢查法。使用萬(wàn)用表來(lái)檢查電路時(shí)，可以分別使用電壓檔和電阻檔進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的過(guò)程嚴(yán)格的按照萬(wàn)用表的使用規(guī)則進(jìn)行操作［3］。然后，可以根據(jù)電阻的阻止或者電壓值的大小來(lái)對(duì)電路進(jìn)行判斷，最后得出發(fā)生故障的原因。如果采用短路法進(jìn)行判斷時(shí)，也就是根據(jù)電梯的電器控制原理圖，對(duì)于可能出現(xiàn)故障的開關(guān)、觸點(diǎn)等電路采用短接的方式進(jìn)行判斷。如果在進(jìn)行短接以后，電梯的故障消除了那么既可以證明電梯的故障發(fā)生在被短接的這一部分電路中，然后對(duì)這一段電路進(jìn)行縮小范圍的繼續(xù)短接，就能夠就此判斷出故障的點(diǎn)了。
3．2短路故障檢查法
電梯發(fā)生這種故障的原因通常來(lái)說(shuō)分為兩種，其一就是電源間短路，在短路之后電路中會(huì)產(chǎn)生極大地電流，由于電流超出了電路本身的承受能力因此將熔斷器的溶體燒毀了，從而進(jìn)一步使得電梯產(chǎn)生了故障。這種情況下，電梯的故障現(xiàn)象表現(xiàn)的較為明顯，只需要對(duì)電路進(jìn)行分析就能夠排查出故障的原因，并進(jìn)行解決。其二就是電路中的某一部分發(fā)生了短路的現(xiàn)象，電路中的觸點(diǎn)發(fā)生了粘合的狀況，或者出現(xiàn)開關(guān)不釋放的狀況等［4］。對(duì)于這種短路現(xiàn)象，電路中不會(huì)產(chǎn)生較大的電流，熔斷器處于完好的狀態(tài)，電梯可能會(huì)出現(xiàn)失控的狀態(tài)或者存在某一個(gè)繼電器不能釋放的現(xiàn)象。這時(shí)只需要對(duì)這一繼電器相關(guān)的電路進(jìn)行分段性的斷開，并對(duì)每一段電路進(jìn)行排查就能夠排除電路故障了。
4結(jié)論
電梯的故障問(wèn)題近年來(lái)時(shí)有發(fā)生，很大一部分事故都是由于電梯的電氣控制系統(tǒng)的問(wèn)題引起的，加強(qiáng)對(duì)于電氣控制系統(tǒng)的嚴(yán)格控制顯得至關(guān)重要。因此，本文首先介紹了電梯的電氣控制系統(tǒng)，然后在該基礎(chǔ)上對(duì)其可能發(fā)生的故障進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)故障的檢查方式進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，希望能夠增強(qiáng)電梯的運(yùn)行安全。
作者：鄭鑫 田瑞 單位： 沈陽(yáng)三洋電梯有限公司 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司
1鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械
我國(guó)鐵路已經(jīng)有百余年的歷史。百余年來(lái)，鐵路養(yǎng)護(hù)手段隨著鐵路事業(yè)的整體進(jìn)步，也得到了飛速發(fā)展，從純粹的人力到小型機(jī)械化，再到大型機(jī)械化，鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械發(fā)展的歷史，就是鐵路百年史的縮影。自從我國(guó)進(jìn)入了80年代以后，我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)拿芏纫苍絹?lái)越大，傳統(tǒng)的模式以及手段已經(jīng)沒(méi)有辦法完成繁忙干線的維修養(yǎng)護(hù)工作。與此同時(shí)，軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展速度也向養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)精確度提出了更高的要求。面臨這嚴(yán)峻的形勢(shì)，我國(guó)不得不加快步伐跟上時(shí)代的需要，經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)達(dá)幾年對(duì)鐵路慎重的考察以及研究，我國(guó)大型養(yǎng)路機(jī)械的發(fā)展終于拉開了序幕。鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械是現(xiàn)在鐵路的專用機(jī)械，是集電氣，機(jī)械以及計(jì)算機(jī)，液壓，為一體的鐵路機(jī)械，為了適應(yīng)鐵路的高速發(fā)展，軌道的結(jié)構(gòu)重型化以及重大乘載量的發(fā)展需求，大多數(shù)國(guó)家已經(jīng)采用大型的養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行鐵路的維護(hù)。
2電氣控制系統(tǒng)的接地解析
接地技術(shù)主要是降低電磁干擾以及提高抵抗干擾能力的重要技術(shù)。在設(shè)施與設(shè)備工作的安全性，可靠性中，接地技術(shù)重要性不容忽視。隨意的接地就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的損壞，例如搗固車，穩(wěn)定車，配砟整形車，清篩機(jī)等這些基本的電路控制原理雖然基本相同，而接地的方式卻不相同。在過(guò)去的工作中，由于接地方式不恰當(dāng)而造成設(shè)備出現(xiàn)故障的想象也頻頻發(fā)生，例如柴油機(jī)的接地不良，導(dǎo)致DC-32K充電電流特別的大，電流表顯示出了最大值，柴油機(jī)也發(fā)出尖銳的聲音，就是電氣故障導(dǎo)致，。故障可能有許多種原因，比如線路虛接，線路接地，接地不良等原因。但是只需要用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)就能迅速的找到故障原因，聲音尖銳，是因?yàn)樾↓X輪和大齒輪之間的傳動(dòng)比較大，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使啟動(dòng)電機(jī)損壞。。這就接地不良而引起的電氣故障，啟動(dòng)電機(jī)里面的繼電器續(xù)流管的回流不通暢，啟動(dòng)電機(jī)的繼電器因?yàn)槭щ姺措妱?dòng)勢(shì)不會(huì)消失，是繼電器不能得到釋放，啟動(dòng)電機(jī)伸縮軸就得不到回位。柴油機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)就只能變成發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)使用了。作業(yè)監(jiān)控控制不準(zhǔn)確，高速行走的監(jiān)控控制系統(tǒng)的顯示以及相應(yīng)的電路的設(shè)施?，F(xiàn)在大多數(shù)鐵路的接地方都是搗固車中最常用的接地方式，是蓄電池和車體相應(yīng)的短接，以車體作為直接的導(dǎo)體控制車體前端從車體接入箱體內(nèi)匯入排流，再匯入電路板。也就是相當(dāng)于只要在電氣控制系統(tǒng)中，凡是前端箱體和后端箱體要直接進(jìn)行的相互連接，都是要以車體作為主要的信號(hào)，進(jìn)行連接以及傳輸。在一般的電氣系統(tǒng)中，除了24V的電壓以外的電源的負(fù)端連接都是OA，在系統(tǒng)中都是直接進(jìn)行車體短接，而這種短接可分為，與電路直接短接與不直接短接。直接短接一般不會(huì)直接影響鐵路電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行工作，但是會(huì)影響到電氣系統(tǒng)作業(yè)的精確度，如果數(shù)值達(dá)到了一定的高度，電氣系統(tǒng)的工作就會(huì)不穩(wěn)定，系統(tǒng)將不受控制，那么系統(tǒng)數(shù)據(jù)將會(huì)不準(zhǔn)確，數(shù)值也會(huì)錯(cuò)誤，就會(huì)出現(xiàn)作業(yè)精確度比較差的現(xiàn)象。不直接短接的阻值機(jī)會(huì)降低，如果阻值較小時(shí)，對(duì)作業(yè)的精確度的影響就比較小，反之，阻值較大，作業(yè)精確度也會(huì)影響十分大。但是一旦發(fā)生接觸不良，就會(huì)發(fā)生與直接短接一樣的問(wèn)題。
3接地方式的改進(jìn)
以上準(zhǔn)確的介紹了直接短接會(huì)對(duì)作業(yè)精確度造成體的阻抗，就能減少了系統(tǒng)作業(yè)的精確度。當(dāng)然，一些自然因素?zé)o法避免，雖然能減少阻抗但避免不了阻抗。只能是用各種方法使阻抗達(dá)到最低，使系統(tǒng)作業(yè)精確度達(dá)到最高。不直接短接能減少車體的阻抗，但是容易發(fā)生接觸不良，就會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。這樣來(lái)看，如果我們想改變接地使我們的系統(tǒng)更穩(wěn)定，只能從根本問(wèn)題上入手，只能是切斷地環(huán)路，采用一個(gè)系統(tǒng)一個(gè)點(diǎn)的方法，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，也就是使電氣系統(tǒng)地環(huán)路的阻抗增強(qiáng)，減弱環(huán)路的電路電流對(duì)電氣系統(tǒng)的阻礙。使作業(yè)精確度達(dá)到最高值。應(yīng)用理論的知識(shí)以及模擬的實(shí)驗(yàn)想要在電氣控制系統(tǒng)中得到突破以及改進(jìn)相對(duì)而言比較困難。在提高系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)中，適當(dāng)?shù)慕拥胤绞揭约案綦x只是眾多方法中最重要的一種而已。影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及工作中的作業(yè)精確度還有許多其它重要因素。例如信號(hào)的傳輸?shù)臅r(shí)間，各種傳輸信號(hào)以及數(shù)字之間的互相干擾電磁之間兼容程度低等。
4結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)在的鐵路大型養(yǎng)護(hù)機(jī)械電氣控制中，PLC技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等都獲得了較大的發(fā)展以及廣泛的應(yīng)用。集成了柴油機(jī)的監(jiān)控控制，高速行走監(jiān)控控制，但是這些先進(jìn)的技術(shù)以及系統(tǒng)都要采用接地方式來(lái)進(jìn)行，可見接地分析在電氣控制系統(tǒng)中的重要性。本文闡述的兩種接地方式。當(dāng)代社會(huì)，新技術(shù)，新方法，新產(chǎn)品，新的控制理念在不斷的出現(xiàn)在我們的生活中，鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的接地方式也應(yīng)該跟上時(shí)代的步伐，應(yīng)創(chuàng)新更多的新方法，在模擬的接地方式中不斷改進(jìn)，最后能實(shí)際應(yīng)用到鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械電氣控制中，確保系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的穩(wěn)定性，可靠性及精確性。
作者：趙江 單位：河北省肅寧縣春霖街(肅寧工務(wù)機(jī)械段)
一、課程目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)：熟練分析機(jī)床電氣控制線路原理圖，并能繪制接線圖；掌握機(jī)床電氣控制系統(tǒng)常見故障分析及排除方法；能選擇PLC型號(hào)、進(jìn)行I/O分配、編寫和調(diào)試PLC程序；掌握PLC技術(shù)及其在機(jī)床中的應(yīng)用。
2.能力目標(biāo)：能正確選用機(jī)床中常用的低壓電器；能安裝和調(diào)試機(jī)床中典型電氣控制線路；能調(diào)試和維護(hù)典型機(jī)床電氣控制線路；能運(yùn)用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)日?？刂葡到y(tǒng)；能查閱企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；能熟練使用各類工具量具。
3.素質(zhì)目標(biāo)：遵守學(xué)校管理規(guī)定，引入企業(yè)8S管理（整理/整頓/清掃/清潔/素養(yǎng)/安全/節(jié)約/學(xué)習(xí)），填寫、整理、積累技術(shù)資料等，培養(yǎng)學(xué)生的文明習(xí)慣、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、語(yǔ)言表達(dá)能力、資料收集和整理能力等。
二、課程模塊
本課程基于工作過(guò)程、以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、突出學(xué)生專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在課程設(shè)計(jì)中，首先以企業(yè)調(diào)研和畢業(yè)生回訪為依據(jù)，得出相關(guān)的職業(yè)崗位，然后進(jìn)行崗位能力分析，歸納提煉出典型工作任務(wù)，最后將工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。另外，在課程設(shè)計(jì)中，我們始終貫穿以“能力和素養(yǎng)并重”為主線，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為出發(fā)點(diǎn)，以滿足崗位職業(yè)要求為目標(biāo)，以真實(shí)的工作任務(wù)為載體，以必需夠用來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，并將課程內(nèi)容與相關(guān)的職業(yè)資格技能培訓(xùn)和鑒定相互貫通。據(jù)此。本課程內(nèi)容整體設(shè)計(jì)為8個(gè)項(xiàng)目。
三、教學(xué)方法與教學(xué)手段
1.項(xiàng)目分析法：以項(xiàng)目為著手點(diǎn)，分析歸納出完成的任務(wù)和要求，然后對(duì)所需知識(shí)和技能進(jìn)行講解、引導(dǎo)、訓(xùn)練，學(xué)生容易接受，并且教學(xué)效果好。
2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：以實(shí)現(xiàn)具體任務(wù)為目標(biāo)，讓學(xué)生如何一步步地完成任務(wù)，從而讓學(xué)生觀察、思考、討論等，并制定實(shí)施方案。例如現(xiàn)需要完成PLC控制系統(tǒng)，先分析控制要求、I/O如何分配、系統(tǒng)的軟硬件如何設(shè)計(jì)、元器件如何選擇、如何安裝調(diào)試及撰寫任務(wù)書等。
3“.教、學(xué)、做”合一：通過(guò)教師的演示、學(xué)生訓(xùn)練及教師指導(dǎo)相結(jié)合，幫助學(xué)生提高專業(yè)技能及素養(yǎng)，并在做的過(guò)程中掌握相關(guān)理論。
4.小組討論法：針對(duì)實(shí)踐教學(xué)中的方案和問(wèn)題積極進(jìn)行討論，并得出結(jié)論，從而來(lái)提高學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、溝通表達(dá)的能力。
5.引入現(xiàn)代信息技術(shù)：建立課程網(wǎng)站，給學(xué)生提供更多的圖片、視頻、試題、新聞等資料，來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。
四、課程考核
實(shí)施了以“能力和素養(yǎng)并重”的過(guò)程考核，在考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方式上不再以期末考試為主，而是在理論測(cè)試的基礎(chǔ)上增加技能考核項(xiàng)目，同時(shí)注重學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)，從而構(gòu)成了“素養(yǎng)、技能、知識(shí)”三位一體的考核評(píng)價(jià)模式。將平時(shí)教學(xué)工作任務(wù)的完成情況，作為考核評(píng)價(jià)的重要組成。在考核形式上，改變了以往一味的結(jié)果評(píng)價(jià)，側(cè)重過(guò)程化考核。在該課程能力考核中，是否完成工作任務(wù)，并不是考核的唯一依據(jù)，而是同時(shí)考慮在完成任務(wù)的過(guò)程中，是否有適合的方案、步驟及工具儀表使用情況等?？傊?，該課程在考核中，考慮了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)、任務(wù)完成過(guò)程、學(xué)習(xí)進(jìn)步情況等多方面，力求全面客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。
五、教學(xué)總結(jié)
通過(guò)對(duì)《機(jī)床電氣控制》課程基于理實(shí)一體化進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在教學(xué)中以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，讓學(xué)生邊做邊學(xué)、老師邊做邊教，相互配合、相互考核等，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生在掌握知識(shí)和技能的同時(shí)，培養(yǎng)了良好的職業(yè)素養(yǎng)。另外，該課程的理實(shí)一體化教學(xué)改革，也進(jìn)一步推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)其他課程的教學(xué)改革。
作者：楊芳單位：黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)概論
通常情況下，數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)一般由三種系統(tǒng)構(gòu)成，分別為反饋檢測(cè)系統(tǒng)、NC控制系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)對(duì)于數(shù)控機(jī)床的加工方面會(huì)產(chǎn)生不同程度和不同方面的影響。從數(shù)控機(jī)床的加工精度方面來(lái)看，其中位置伺服控制系統(tǒng)能夠?qū)τ跈C(jī)床加工的精度方面產(chǎn)生很大程度上的影響。所以，位置精度屬于比較重要的指標(biāo)之一。要想保持位置精度的準(zhǔn)確性，不僅需要在系統(tǒng)使用的時(shí)候選擇正確的開環(huán)放大的倍數(shù)，還需要對(duì)于位置檢測(cè)中的元件能夠有一定的精度上的要求。另外，由于數(shù)控機(jī)床屬于精度高且效率也很高的一種自動(dòng)化的設(shè)備，它能夠?yàn)閿?shù)控機(jī)床的生產(chǎn)提供更高的生產(chǎn)效率，但是如果這個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題和重大故障，那么其所帶來(lái)的損失也是不可估量的。因此，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和安全性也是值得關(guān)注的一方面。
2數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題
數(shù)控機(jī)床在電器控制系統(tǒng)方面的故障一般都是強(qiáng)電故障和弱電故障兩種，具體如下所述。
2.1弱電故障弱電指的是數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的電子的元器件以及集成電路為主要的控制的部分。弱電故障中又可以分為硬件發(fā)生的故障和軟件發(fā)生的故障。硬件故障主要是指各種集成電路內(nèi)部的芯片或者是接插件等出現(xiàn)的事故。軟件故障指的是在硬件都屬于正常的情況下，內(nèi)部發(fā)生的各種動(dòng)作性的問(wèn)題或者是數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失等問(wèn)題，一般比較常見的例子有加工程序出現(xiàn)錯(cuò)誤或者是計(jì)算機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤以及系統(tǒng)的程序或者是參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤等。
2.2強(qiáng)電故障強(qiáng)電部分指的是控制系統(tǒng)之中出現(xiàn)的主回路或者是大功率的回路中的繼電器或者是電源變壓器等一系列的電氣的元件以及其中組成的控制電路。強(qiáng)電故障雖然在維修或者是診斷問(wèn)題的部分較為簡(jiǎn)單，但是因?yàn)槠涮幱谝环N高壓以及大電流的工作狀態(tài)之下，所以一般強(qiáng)電發(fā)生故障的次數(shù)要多于弱點(diǎn)故障，因此需要相關(guān)的維護(hù)和維修人員能夠予以重視。
3解決方法
3.1調(diào)節(jié)法在解決數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的眾多辦法中，調(diào)節(jié)的方法是其中最為簡(jiǎn)單的一種。調(diào)節(jié)法主要是通過(guò)對(duì)于電位計(jì)進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)達(dá)到修復(fù)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障的目的。最佳的調(diào)整辦法是對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和被拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整，并實(shí)現(xiàn)最佳的匹配的一種較為綜合性的調(diào)節(jié)的辦法。這種調(diào)節(jié)的辦法也較為簡(jiǎn)單，可以使用一臺(tái)但是多線的記錄儀來(lái)或者是雙蹤示波器來(lái)對(duì)于觀察指令和速度反饋的一種相互響應(yīng)的關(guān)系。一般都是通過(guò)對(duì)于速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)以及積分的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，促使伺服系統(tǒng)能夠達(dá)到比較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的一種特征，但是又不會(huì)出現(xiàn)振蕩的一種最恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。另外，在現(xiàn)場(chǎng)如果沒(méi)有示波器的情況下，相關(guān)的工作人員可以根據(jù)自己以往的工作經(jīng)驗(yàn)，調(diào)節(jié)來(lái)使得電機(jī)起振并向反方向慢慢進(jìn)行調(diào)節(jié)，一直調(diào)節(jié)到消除振蕩狀態(tài)為止。
3.2復(fù)位法如果數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)由于突發(fā)性故障而引起系統(tǒng)報(bào)警的情況，那么可以是他呀復(fù)位法患者是開關(guān)系統(tǒng)電源來(lái)進(jìn)行依次地操作來(lái)消除故障。但是如果系統(tǒng)內(nèi)部的工作存儲(chǔ)的區(qū)域掉電并且插拔電路板以及電池欠壓，而造成系統(tǒng)出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象，那么就需要對(duì)于系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作來(lái)進(jìn)行清除，但是在清除之前需要提前做好數(shù)據(jù)和信息的拷貝，以免丟失數(shù)據(jù)。但是如果初始化操作之后故障依舊沒(méi)有排除，那么就需要進(jìn)行硬件方面的檢查和診斷。
3.3更正法所謂的更正法指的是對(duì)于系統(tǒng)中的參數(shù)進(jìn)行修改，程序更正的辦法。系統(tǒng)的參數(shù)主要是用來(lái)確定系統(tǒng)的功能的一種依據(jù)，如果系統(tǒng)的參數(shù)在設(shè)定的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤那么就很可能造成系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者是系統(tǒng)中的某一項(xiàng)的功能失去作用。有的時(shí)候可能會(huì)因?yàn)橛脩舻某绦虺霈F(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障而停止運(yùn)作。在這種情況下，系統(tǒng)修復(fù)可以使他系統(tǒng)的搜索功能進(jìn)行檢查，來(lái)對(duì)于用戶的程序中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行搜索，在搜索完成之后依次改正，這樣才能在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之后進(jìn)行改正，系統(tǒng)才能恢復(fù)運(yùn)行。數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展在未來(lái)的發(fā)展道路中將不斷走向開放式的發(fā)展形式，由于其可靠性和低成本等一系列的優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)促使更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)的商家逐步走向甲方是的發(fā)展形勢(shì)。其中，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在速度方面也將走向高速化的發(fā)展道路，精度方面也會(huì)得到一定的發(fā)展。另外，數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)還會(huì)向智能化方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變。人工智能機(jī)在我國(guó)的研究和發(fā)展已經(jīng)走向了一定的程度，其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展也在不斷深入，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也將趕上時(shí)代的潮流，走向智能化的發(fā)展道路。
4結(jié)語(yǔ)
電氣行業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中十分重要，電氣行業(yè)涉及到的眾多科技水平也是關(guān)系到電氣行業(yè)發(fā)展的重要方面。我國(guó)在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)和管理方面都已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)走向了數(shù)字化和自動(dòng)化的領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)是至關(guān)重要的。筆者在文中主要討論了數(shù)控機(jī)床電器控制系統(tǒng)的概論并提出了解決數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的方法，希望為促進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展提供建議。
作者：張昊單位：紐威數(shù)控裝備有限公司
1礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的與PLC的概述
目前，對(duì)于我國(guó)的礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大部分采用的仍然是屬于繼電器-接觸器式的電氣控制系統(tǒng)，在得到多年的應(yīng)用之后，已經(jīng)具有了自己獨(dú)特的控制特點(diǎn)，但是在實(shí)際的礦井生產(chǎn)工作過(guò)程中，這種原始的電氣控制系統(tǒng)存在的缺陷和問(wèn)題也漸漸的顯現(xiàn)出來(lái)。比如系統(tǒng)容易發(fā)生故障、提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)在礦井生產(chǎn)工作中的穩(wěn)定性不夠，容易受到外界和其他因素的影響，并且在實(shí)際的工作過(guò)程中，提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)在完成開、停機(jī)、加減速等各程序的時(shí)候所需的操作比較繁雜，對(duì)礦井的生產(chǎn)產(chǎn)生了一定的安全隱患。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，其為繼電邏輯控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有效結(jié)合的新技術(shù)，能夠經(jīng)由數(shù)字化輸入輸出形式對(duì)機(jī)械和生產(chǎn)等進(jìn)行監(jiān)控，因此在工業(yè)中得到普遍的應(yīng)用。從總的來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)的特點(diǎn)主要包括了較高的可靠性和安全性、應(yīng)用方便、編程簡(jiǎn)單等，并且還擁有自我診斷和監(jiān)控的功能，因此非常適合對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成
從總的來(lái)說(shuō)，礦井提升機(jī)按照電流的驅(qū)動(dòng)可以分為交流驅(qū)動(dòng)和直流驅(qū)動(dòng)兩種類型，而按照操作模式電氣控制系統(tǒng)又分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種類型。具體來(lái)說(shuō)，礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)主要是有自動(dòng)化、裝卸載、傳動(dòng)控制和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化四個(gè)模塊組成。自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括了軟件單元、PLC冗余控制系統(tǒng)、全自動(dòng)化調(diào)節(jié)單元等；裝卸載系統(tǒng)是應(yīng)用PLC將監(jiān)控站和裝卸載站進(jìn)行提升，使設(shè)備充分的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化；傳動(dòng)控制系統(tǒng)主要是經(jīng)由微處理器對(duì)故障進(jìn)行診斷、報(bào)警和顯現(xiàn)；系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是借用windows系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的工作情況和數(shù)據(jù)等進(jìn)行系統(tǒng)式的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。
3應(yīng)用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的改造
3.1增加了可供選擇的電氣控制系統(tǒng)工作模式在對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，可系統(tǒng)增加了可供選擇性的工作模式，主要包括了手動(dòng)式、半自動(dòng)式和全自動(dòng)式三種工作模式，而在這當(dāng)中，提礦步驟又經(jīng)過(guò)細(xì)分之后在以上三種工作模式中又增加了故障開車式的第四種工作模式。由于改造后的系統(tǒng)增加了可供選擇式的工作模式，因此可以讓操作人員能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自由切換，顯得更加的方便和靈活。
3.2增加了對(duì)電氣控制系統(tǒng)的系統(tǒng)保護(hù)采用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造時(shí)，在提升機(jī)原有的控制系統(tǒng)的保護(hù)功能基礎(chǔ)之上，還增加了一系列的對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的環(huán)節(jié)，主要包括了PLC的輸出繼電器聯(lián)鎖、減速過(guò)速、定點(diǎn)過(guò)速、調(diào)繩聯(lián)鎖等。應(yīng)用PLC安全回路能夠使系統(tǒng)冗余得到進(jìn)一步的保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急式的低速工作，與此同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)運(yùn)行情況對(duì)設(shè)備的參數(shù)以及工作情況等進(jìn)行記憶和顯示，并且在停電的時(shí)候還能夠?qū)μ嵘龣C(jī)進(jìn)行二級(jí)制動(dòng)式的保護(hù)。
3.3增加了電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平應(yīng)用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造之后，增加了礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，將原有的動(dòng)力制動(dòng)柜改換為低頻全數(shù)字式的制動(dòng)電源柜，在具有多重保護(hù)的作用之下，也降低了設(shè)備維修的數(shù)量。與此同時(shí)，由于更換的電源柜是屬于低頻制動(dòng)式，因此也使得設(shè)備所受到的沖擊得到大大的降低，從而讓提升機(jī)在工作的時(shí)候得到更加的穩(wěn)定，再加上PLC能夠按照事先設(shè)定好的參數(shù)在提升機(jī)的工作過(guò)程中能夠進(jìn)行自動(dòng)控制，一直到工作完成，并且提升機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的速度也體現(xiàn)出了較高的精度數(shù)。
3.4使電氣控制系統(tǒng)設(shè)備的更具可靠性電氣控制系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用PLC進(jìn)行改造之后，將礦井提升機(jī)原有的具備繁雜操作的高壓接觸器更換為真空高壓接觸器，能夠?qū)D(zhuǎn)子回路電阻實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)式的控制，從而使電氣控制系統(tǒng)設(shè)備更具可靠性，并且使系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的噪音得到有效的降低。
3.5使電氣控制系統(tǒng)設(shè)備的更具安全性當(dāng)電氣控制系統(tǒng)得到改造之后，將原來(lái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改為具有網(wǎng)絡(luò)化控制性的結(jié)構(gòu)，因此能夠使原先需要的大量繼電器、磁放大器、接觸器和其他構(gòu)件得到減少，大大的簡(jiǎn)化了設(shè)備之間所需的連接線。由于改造后的結(jié)構(gòu)是在原來(lái)系統(tǒng)的功能保護(hù)前提下增加了更多的保護(hù)程序，從而使設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)得到大大的降低，增加了對(duì)電氣控制系統(tǒng)的系統(tǒng)保護(hù)，使系統(tǒng)更具安全性。
4總結(jié)
綜上所述，應(yīng)用PLC對(duì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，除了能夠明顯的提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益之外，最重要的還能夠使設(shè)備發(fā)生故障的頻率得到大幅度的降低，并且還減少了系統(tǒng)設(shè)備的維修數(shù)量，使電氣控制系統(tǒng)的安全性和可靠性得到進(jìn)一步的保障，節(jié)省了大量的成本投入。
作者：黃文嘉李伏立錢文珺單位：北方工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院北京金自天正智能控制股份有限公司
1改革和創(chuàng)新教學(xué)模式進(jìn)行
根據(jù)課程特點(diǎn)和典型工作任務(wù)，將原來(lái)單一的先進(jìn)行理論教學(xué)后進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的課程教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目式和模塊化教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，“教、學(xué)、做一體化”，以“夠用為度、強(qiáng)化應(yīng)用”為原則。從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，因材施教，分層教學(xué)，注重學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)企業(yè)工作情景，校企合作、工學(xué)結(jié)合，邊講邊練。將以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊?xiàng)目任務(wù)”為中心，學(xué)生個(gè)個(gè)參與，人人動(dòng)手；將以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，突出學(xué)生的主體地位；將以教室為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)訓(xùn)車間和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心，以傳授知識(shí)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)能力形成技能為主。
2改革教學(xué)方法，綜合利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段
1、采用實(shí)物教學(xué)，先讓學(xué)生面對(duì)一個(gè)含有電機(jī)的實(shí)際的電氣控制系統(tǒng)，并運(yùn)行該系統(tǒng)，使學(xué)生就有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，知道電機(jī)用在什么地方、起了什么作用、為什么要學(xué)電機(jī)控制方面的知識(shí)、需要哪些方面的知識(shí)才能較好地使用控制電機(jī)，提高學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。2、綜合利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，通過(guò)多媒體課件ppt、圖片、動(dòng)畫、教學(xué)視頻、實(shí)物演示來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，拓展學(xué)生的視野。幫助學(xué)生理解和掌握課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如變壓器、直流電機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理等內(nèi)容，在電機(jī)和變壓器制造企業(yè)實(shí)際拍攝電機(jī)、變壓器生產(chǎn)過(guò)程和制造工藝，加深學(xué)生的理解。提高了教學(xué)的趣味性、實(shí)用性，調(diào)動(dòng)和激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。
3校企合作，共建校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地
建立了集實(shí)訓(xùn)與理論教學(xué)為一體的“電工電子”校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地和電機(jī)及電氣控制實(shí)訓(xùn)室。同時(shí)還與相關(guān)企業(yè)合作建立了多個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地，校企合作，引廠入校，工學(xué)結(jié)合、頂崗實(shí)習(xí)，校企深度融合。大加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)力度，安排設(shè)計(jì)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)七個(gè)，安排變壓器、電動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)訓(xùn)兩周，電氣控制電路實(shí)訓(xùn)一周，對(duì)于有興趣和能力強(qiáng)的學(xué)生，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室在課余時(shí)間和雙休日定期對(duì)學(xué)生開放，并有專門的老師對(duì)他們進(jìn)行指導(dǎo)，進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。學(xué)生除了在校內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)之外，還在相關(guān)企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，既增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，又增強(qiáng)了《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》這門課程的實(shí)用性，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的技能，教學(xué)效果明顯。逐步形成了以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的理實(shí)一體的教學(xué)體系。
4將技能實(shí)訓(xùn)和高級(jí)電工職業(yè)資格鑒定有機(jī)結(jié)合
高級(jí)電工職業(yè)資格是具有設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、操作、維修電機(jī)與變壓器、儀器儀表、及電氣控制系統(tǒng)的高技能應(yīng)用性人才，過(guò)去，電機(jī)與電氣控制技術(shù)的教學(xué)與中高級(jí)電工職業(yè)技能鑒定脫節(jié)，所學(xué)知識(shí)和技能無(wú)法滿足學(xué)生獲取職業(yè)資格證書的要求。為此，在《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》課程教學(xué)中，依據(jù)維修電工職業(yè)崗位技能要求和職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，將技能實(shí)訓(xùn)和中、高級(jí)電工職業(yè)資格技能鑒定有機(jī)結(jié)合，以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，以職業(yè)能力為核心，以職業(yè)技能要求開展實(shí)訓(xùn)工作。在“電機(jī)拖動(dòng)及控制實(shí)訓(xùn)室”進(jìn)行2周的專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)，在完成規(guī)定的實(shí)訓(xùn)任務(wù)后，進(jìn)行高級(jí)電工職業(yè)資格鑒定，實(shí)現(xiàn)“雙證”融合。加強(qiáng)理論和實(shí)踐教學(xué)的同時(shí)，增加了中、高級(jí)維修電工資格考試方面的知識(shí)和技能，使學(xué)生既能具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，又能獲得相關(guān)的職業(yè)崗位資格證書。提高了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和職業(yè)能力，為學(xué)生今后的就業(yè)創(chuàng)造了條件。學(xué)生取得高級(jí)電工職業(yè)資格證書人數(shù)達(dá)到95％以上。
5改革課程考核評(píng)價(jià)方法，注重實(shí)踐動(dòng)手能力的考核
傳統(tǒng)的課程考核評(píng)價(jià)方式主要是平時(shí)成績(jī)加期末考試成成績(jī)，無(wú)法綜合評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程及綜合能力。為此，須改革課程考核評(píng)價(jià)方法，注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和操作技能的考核，采用多元化考核方式，強(qiáng)化過(guò)程考核。制定了理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)、安裝操作考核標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)分細(xì)則，形成平時(shí)、期中、期末三個(gè)階段性考核。理論考核主要考察學(xué)生掌握基本知識(shí)和基本概念、基本原理，以筆試閉卷為主，實(shí)訓(xùn)、實(shí)操要求學(xué)生設(shè)計(jì)基本控制電路并安裝調(diào)試，重在過(guò)程和基本技能的考察，重點(diǎn)考核學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并注重學(xué)生綜合能力和職業(yè)能力考核，可采取學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、老師評(píng)價(jià)的方式，按照一定的比例綜合計(jì)分。電機(jī)與電氣控制技術(shù)課程改革的實(shí)踐證明，通過(guò)改革課程體系，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)模式，改革教學(xué)方法和手段，實(shí)行工學(xué)結(jié)合、校企合作，技能實(shí)訓(xùn)融入技能職業(yè)資格證，采用多元化的考核方法，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)有力的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和職業(yè)技能培訓(xùn)，使學(xué)生的基本素質(zhì)和職業(yè)能力都得到了很大提高，同時(shí)為學(xué)生將來(lái)的就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電機(jī)與電氣控制技術(shù)課程改革的效果是明顯的。
作者：陳昌松單位：武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1電氣控制系統(tǒng)控制方式的分類
1.1集中控制方式
集中控制方式指的是按照功能的不同將電氣控制系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備劃分成不同的部分，然后在集中控制室里對(duì)這些劃分出來(lái)的部分進(jìn)行集中控制。這種控制方式下的系統(tǒng)維護(hù)工作比較簡(jiǎn)便，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度也不高。但是這種方式由于需要將系統(tǒng)中的所有信息都放到一個(gè)處理器中，因此處理器的任務(wù)非常繁重，而且信息的集中會(huì)降低處理器的速度，使得電氣控制系統(tǒng)反應(yīng)的靈敏性受到影響。
1.2分布式控制方式
分布式控制方式即DCS控制，是一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由過(guò)程監(jiān)控級(jí)和過(guò)程控制級(jí)共同組成。這種控制方式以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，并且對(duì)通信、控制、顯示等4C技術(shù)進(jìn)行了綜合。
1.3現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式現(xiàn)場(chǎng)總線控制
需要依靠集通訊、保護(hù)、控制、檢測(cè)等多方面能力于一體的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分布式控制，它屬于智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制將DCS系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制功能分散到各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)中，將控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
2設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)需要遵守的原則
一個(gè)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)得是否科學(xué)、合理對(duì)于其運(yùn)行是否穩(wěn)定、生產(chǎn)效率的高低等都會(huì)產(chǎn)生很大影響，因此在進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵守一定的原則。
2.1對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化
生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展是建立在電氣設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上的，而電氣設(shè)備的正常運(yùn)行又需要供電系統(tǒng)為其提供運(yùn)行動(dòng)力，因此合理的供配電對(duì)于整個(gè)電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的，是電器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的保證。因此在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
2.2設(shè)計(jì)出電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行效率要高
在電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，保證設(shè)備擁有較高的運(yùn)行效率是必須要老驢的問(wèn)題。只有設(shè)計(jì)出合理的控制技術(shù)，才能保證電氣設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。因此在進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備對(duì)各設(shè)備的運(yùn)行狀進(jìn)行監(jiān)控，確保較高的設(shè)備運(yùn)行效率。此外，還可以適當(dāng)運(yùn)用一些節(jié)能技術(shù)來(lái)減少能源消耗，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本。
2.3確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性
自動(dòng)化工廠的生產(chǎn)過(guò)程涉及到各種大小設(shè)備，因此比較復(fù)雜。只要某個(gè)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。在這樣的情況下，電氣控制系統(tǒng)很容易發(fā)生故障。而一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行被終止甚至危及生命安全等問(wèn)題，后果無(wú)法估計(jì)。因此必須確保電氣控制系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。在電器控制系統(tǒng)的運(yùn)行中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)過(guò)載時(shí)自動(dòng)斷開，保證系統(tǒng)的安全。
3電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展和改進(jìn)
3.1實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測(cè)量和控制功能的一體化
我國(guó)目前使用的電氣控制系統(tǒng)，在進(jìn)行事故的分析與處理時(shí)，數(shù)據(jù)的采集與保護(hù)是兩個(gè)相互獨(dú)立的過(guò)程。但從技術(shù)更合理、簡(jiǎn)化運(yùn)行成本、減少運(yùn)行裝置的需求來(lái)看，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測(cè)量和控制功能的一體化會(huì)是大勢(shì)所趨。
3.2系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一
OPC技術(shù)出現(xiàn)和WindowsNT平臺(tái)普及以后，操作系統(tǒng)使用起來(lái)更加靈活，維護(hù)工作也比較簡(jiǎn)便。開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一不僅減少開發(fā)所需的時(shí)間和資金投入，也利于運(yùn)行平臺(tái)獨(dú)立于終端平臺(tái)，這樣客戶就可以自行下載運(yùn)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的控制。
3.3程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化
IEC61131標(biāo)準(zhǔn)為電氣控制系統(tǒng)供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化提供了平臺(tái)。此外，IEC61131程序?qū)ο鄳?yīng)語(yǔ)法所做的定義也已經(jīng)被大部分供應(yīng)商所接受，逐漸向國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。此外，IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的編程方式非常結(jié)構(gòu)化，因而有著代碼使用率高、管理容易、開發(fā)周期短的優(yōu)點(diǎn)。
4結(jié)束語(yǔ)
在自動(dòng)化工廠中，電氣控制系統(tǒng)是非常重要的一個(gè)部分，對(duì)于工廠整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性都有著非常重要的意義。因此在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該遵循對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、設(shè)計(jì)出電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行效率要高、確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性等原則，此外，還需要密切關(guān)注電氣控制系統(tǒng)的研究進(jìn)展，努力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測(cè)量和控制功能的一體化、系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的統(tǒng)一以及程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化工廠的技術(shù)進(jìn)步并提高經(jīng)濟(jì)效益。
作者：陳玉彬單位：黑龍江綏化學(xué)院電氣工程學(xué)院
一、建筑電氣控制設(shè)計(jì)中的安全策略
1.供電設(shè)計(jì)安全策略建筑物的正常運(yùn)行是離不開電的，在日常使用中，如果出現(xiàn)停電事故，在一定程度上會(huì)給人們的工作和生活帶來(lái)不便，嚴(yán)重的話還會(huì)造成一些事故，基于此種情況，為了確保電力供應(yīng)方面的安全應(yīng)做到：第一，依據(jù)具體的用電負(fù)荷合理的設(shè)計(jì)獨(dú)立電源的數(shù)量，這樣如果一個(gè)電源斷電可以切換到其它的電源中，以免出現(xiàn)停電事故；第二，設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)，這樣在意外斷電之后可以進(jìn)行供電，進(jìn)而將損失降到最低。
2.建筑物的防雷和接地設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)建筑物的防雷，可以設(shè)計(jì)避雷帶、避雷針以及消雷器等，接地系統(tǒng)應(yīng)將防雷接地和電氣設(shè)備接地相結(jié)合，也就是說(shuō)將接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)為混合式的，這樣可以使得電位達(dá)到平衡，進(jìn)而提高接地系統(tǒng)的安全性。
3.供電線路的設(shè)計(jì)隨著人們生活水平的提高，用電設(shè)備隨之增多，這時(shí)用電線路也就變得越來(lái)越復(fù)雜，基于此種情況，在進(jìn)行建筑供電線路設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了避免主線路電流太大將絕緣線燒毀，進(jìn)而一起火災(zāi)應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)及好供電線路主線路導(dǎo)線的橫街面積。
4.消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)消防系統(tǒng)的作用眾所周知，這里就不進(jìn)行闡述。為了保證發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，消防報(bào)警線路可以正常使用，在設(shè)計(jì)的時(shí)候消防系統(tǒng)的材料最好使用具有防火性能的材料作為報(bào)警線路。
二、建筑電氣控制設(shè)計(jì)的節(jié)能策略
1.建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能策略在建筑供配電系統(tǒng)中，很多設(shè)備具有電感性，有無(wú)功能的電流產(chǎn)生進(jìn)而使得線路的功率消耗增加，這就需要采取一定的措施減少功率消耗以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)：首先，可以增加導(dǎo)線的橫截面積或者是使用電阻率小的導(dǎo)線來(lái)實(shí)現(xiàn)功率消耗的減低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)；其次，可以選擇高效低耗型的變壓器來(lái)減少能耗，可以同專用變壓器來(lái)降低季節(jié)性負(fù)荷能耗的降低；最后，合理設(shè)計(jì)變電所的位置，使其盡可能的接近負(fù)荷中心，進(jìn)而減少線路的功率消耗。
2.照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)照明在建筑電氣的中會(huì)占到很大的部分，在該方面可以通過(guò)下列的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。第一，要使用高效的光源。在光源的選擇中應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)確定，通常要考慮到光效、價(jià)格、光源候命、顯示指數(shù)以及色溫等要素。以往民用建筑經(jīng)常使用的光源有HID燈、熒光燈以及白熾燈，隨著現(xiàn)代照明技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步人們?cè)絹?lái)越多的使用了新光源，比如LED燈以及光纖照明燈。工業(yè)建筑中光源的選擇主要是要對(duì)工作場(chǎng)所的條件進(jìn)行考慮，可以對(duì)不同類的高效光源進(jìn)行使用以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗；第二，要盡量照明的時(shí)間。在這方面，要做到和建筑專業(yè)的配合，要使得建筑物在最大限度上對(duì)自然采光的利用，要通過(guò)將自然光合照明光有機(jī)的結(jié)合有效減少人工照明所消耗的電能。盡量選用一些節(jié)能型的裝置和開關(guān)以實(shí)現(xiàn)照明的節(jié)能，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定出合理的開關(guān)類型。第三，要盡量減少供電效率附加方面的損失。最好使用較高電壓的照明燈，并采用高效節(jié)能的電器附件，盡量使用節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器，在一些采用氣體放電光源比較多的地方，應(yīng)該使用補(bǔ)償電容器來(lái)提高功率因數(shù)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3.電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)作為建筑電氣控制設(shè)計(jì)中的重要部分，在該方面可以采用高效率的電動(dòng)機(jī)，在選擇的過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷的特性進(jìn)行合理的選擇，同時(shí)要采用合理的補(bǔ)償方式來(lái)降低損耗提高功率因數(shù)，盡量避免電動(dòng)機(jī)處于輕載或者是空載的運(yùn)行狀態(tài)中，進(jìn)而造成大量的損耗。在需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的地方要盡量采用變頻調(diào)速器，變頻節(jié)能主要是通過(guò)變頻實(shí)現(xiàn)節(jié)能，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整實(shí)現(xiàn)節(jié)能，通過(guò)變頻自身的V/F功能來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，可以通過(guò)變頻自身帶的軟啟動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能以及通過(guò)功率因數(shù)的提高來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。通過(guò)變頻調(diào)速器的使用，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能，這在很大程度上就可以節(jié)省總的電能消耗量，對(duì)于整個(gè)建筑的節(jié)能有著非常重要的意義。
4.變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)變壓器的節(jié)能主要是要做到降低損耗，提高變壓器的運(yùn)行效率，從配電系統(tǒng)的運(yùn)行考慮要選用節(jié)能降耗的變壓器，節(jié)能降耗的變壓器在空載和負(fù)載運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的損耗都比較少，而且運(yùn)行的費(fèi)用比較低，但是前期投入會(huì)需要較高的成本。由此可見想要實(shí)現(xiàn)變壓器的節(jié)能，就需要找到變壓器運(yùn)行損耗和投資的經(jīng)濟(jì)性之間的最佳結(jié)合點(diǎn)，將變壓器的有功功率損耗計(jì)算出來(lái)，結(jié)合實(shí)際情況最終使得變壓器處于安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)行狀態(tài)中。
5.暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)在進(jìn)行暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中，對(duì)風(fēng)閥門、蒸汽閥門以及冷閥門等要機(jī)械能合理的設(shè)計(jì)，還應(yīng)對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量進(jìn)行合理的控制。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)變流量、變風(fēng)量以及水泵的合理控制，應(yīng)設(shè)計(jì)出合理的啟停方案，進(jìn)而保證其在經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)中運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)和強(qiáng)電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，可以使得整個(gè)建筑的能耗降低一半左右。
三、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前建筑能耗已經(jīng)占到總能耗的百分之七十之高，而在當(dāng)今能源局勢(shì)緊張的形勢(shì)下，必須要考慮到建筑的節(jié)能。建筑的電氣能耗作為建筑物的主要能耗，因此在進(jìn)行建筑物電氣控制設(shè)計(jì)的時(shí)候，在保證基本使用功能和安全性的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮到節(jié)能，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)從多方面進(jìn)行考慮，采用先進(jìn)的技術(shù)策略，實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能目標(biāo)，這也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
作者：吳剛單位：華為技術(shù)有限公司
調(diào)速系統(tǒng)主要包括交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和電磁調(diào)速系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)由變頻器控制交流牽引電機(jī)并供給電源，交流變頻器為其所負(fù)載的電機(jī)及其自身提供保護(hù)功能。開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)由控制器和開關(guān)磁阻電機(jī)組成。電磁調(diào)速系統(tǒng)則有計(jì)算機(jī)調(diào)速控制器和電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)組成。產(chǎn)生故障時(shí)，主控計(jì)算機(jī)可現(xiàn)實(shí)相應(yīng)警示信息與故障保護(hù)信息，并具備故障記憶功能，斷電時(shí)能夠保存故障信息，方便上電查詢。
膠帶輸送機(jī)的電氣控制系統(tǒng)
PLC作為控制核心，可以監(jiān)視、監(jiān)測(cè)和控制軟件作為界面實(shí)現(xiàn)以下功能：井下給煤機(jī)，主斜井皮帶機(jī)和地面生產(chǎn)系統(tǒng)間有連鎖功能，遵守“逆煤流啟車”、“順煤流發(fā)車”的原則，在發(fā)生事故時(shí)不堆煤；具有單機(jī)、集控、檢修、手動(dòng)等工作方式；電控裝置和調(diào)速型液力耦合器、變頻器、液體粘性傳動(dòng)裝置、CST、電軟啟動(dòng)裝置配合，控制膠帶輸送機(jī)的加減速，實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)的啟動(dòng)與停車，且啟動(dòng)、停車和加減速應(yīng)控制在0.3m/s2內(nèi)，滿足較低加速度啟動(dòng)與重載啟動(dòng)的要求，并保證多個(gè)電機(jī)功率的平衡；上位機(jī)監(jiān)控：顯示膠帶傳送的速度、煤流量、電流、堆煤、跑偏、打滑、溫度、煙霧等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)提示和報(bào)警；在上位機(jī)上顯示分站信息，并以漢字進(jìn)行提示和報(bào)警；組網(wǎng)：與整個(gè)礦井的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳送和遠(yuǎn)程監(jiān)視。
礦井提升機(jī)的電氣控制系統(tǒng)
礦井提升機(jī)是礦山重要的設(shè)施，是井下設(shè)備與人員和外界相溝通的唯一通道，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)先進(jìn)的控制技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的礦井提升系統(tǒng)進(jìn)行改善，能夠有效提高礦井提升機(jī)的自動(dòng)化水平、可靠性與安全性。其原理為通過(guò)減速器將動(dòng)力傳遞給卷筒，做到提升或下放容器，盤形制動(dòng)器則有液壓或電氣控制制動(dòng)，通過(guò)傳感器和測(cè)速發(fā)電機(jī)等元件構(gòu)成安全保護(hù)系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)后，礦井提升機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)變得更加完善，礦井提升機(jī)的電控裝置以數(shù)字控制為核心，基于PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全過(guò)程和全方位的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，通過(guò)數(shù)字位置指示和故障顯示、打印、記錄，與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線即時(shí)通訊，對(duì)新型產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)數(shù)字直流調(diào)速模塊實(shí)現(xiàn)與大功率變流器的技術(shù)連接，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制，還可采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，每臺(tái)均設(shè)有獨(dú)立的傳感、測(cè)量裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，互為備用，對(duì)提升進(jìn)程進(jìn)行直接、間接測(cè)量，并進(jìn)行比較和矯正，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)程的自動(dòng)控制，使安全性與可靠性大為提高。交變頻提升機(jī)的特點(diǎn)主要包括：圓形磁場(chǎng)具有良好的調(diào)速性能，電壓利用率高，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，輸出轉(zhuǎn)矩大，低頻運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好；多種故障保護(hù)和優(yōu)先排序的故障診斷功能極大地提高了整機(jī)的靈活性；薄膜面板設(shè)計(jì)使操作更加靈活，功能更加齊全，使變頻調(diào)速器的應(yīng)用場(chǎng)合大大增加，且調(diào)速性能良好。
掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)
新型掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)基于PLC控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)各單元啟、停的集成控制及其他與生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的各種邏輯功能的控制。掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)如圖1所示。掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)(由控制室、工控室、調(diào)制解調(diào)器組成）由電子保護(hù)器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，由電流互感器實(shí)現(xiàn)對(duì)回路的監(jiān)控，判斷回路運(yùn)行狀態(tài)并將結(jié)果反饋至PLC主控單元。圖一顯示系統(tǒng)能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的故障反饋至中文界面，使工作人員及時(shí)了解相關(guān)情況，并快速做出反應(yīng)排除系統(tǒng)故障。
結(jié)語(yǔ)
隨著當(dāng)前社會(huì)各行業(yè)對(duì)能源需求的增大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦機(jī)械的電氣控制系統(tǒng)將更加完善，在技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，我國(guó)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平還存在一定的差距，只有積極學(xué)習(xí)國(guó)外更加先進(jìn)的技術(shù)并投入應(yīng)用，才能促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
作者：馮紅占單位：平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十三礦
調(diào)速系統(tǒng)主要包括交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和電磁調(diào)速系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)由變頻器控制交流牽引電機(jī)并供給電源，交流變頻器為其所負(fù)載的電機(jī)及其自身提供保護(hù)功能。開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)由控制器和開關(guān)磁阻電機(jī)組成。電磁調(diào)速系統(tǒng)則有計(jì)算機(jī)調(diào)速控制器和電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)組成。產(chǎn)生故障時(shí)，主控計(jì)算機(jī)可現(xiàn)實(shí)相應(yīng)警示信息與故障保護(hù)信息，并具備故障記憶功能，斷電時(shí)能夠保存故障信息，方便上電查詢。
膠帶輸送機(jī)的電氣控制系統(tǒng)
PLC作為控制核心，可以監(jiān)視、監(jiān)測(cè)和控制軟件作為界面實(shí)現(xiàn)以下功能：井下給煤機(jī)，主斜井皮帶機(jī)和地面生產(chǎn)系統(tǒng)間有連鎖功能，遵守“逆煤流啟車”、“順煤流發(fā)車”的原則，在發(fā)生事故時(shí)不堆煤；具有單機(jī)、集控、檢修、手動(dòng)等工作方式；電控裝置和調(diào)速型液力耦合器、變頻器、液體粘性傳動(dòng)裝置、CST、電軟啟動(dòng)裝置配合，控制膠帶輸送機(jī)的加減速，實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)的啟動(dòng)與停車，且啟動(dòng)、停車和加減速應(yīng)控制在0.3m/s2內(nèi)，滿足較低加速度啟動(dòng)與重載啟動(dòng)的要求，并保證多個(gè)電機(jī)功率的平衡；上位機(jī)監(jiān)控：顯示膠帶傳送的速度、煤流量、電流、堆煤、跑偏、打滑、溫度、煙霧等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)提示和報(bào)警；在上位機(jī)上顯示分站信息，并以漢字進(jìn)行提示和報(bào)警；組網(wǎng)：與整個(gè)礦井的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳送和遠(yuǎn)程監(jiān)視。
礦井提升機(jī)的電氣控制系統(tǒng)
礦井提升機(jī)是礦山重要的設(shè)施，是井下設(shè)備與人員和外界相溝通的唯一通道，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)先進(jìn)的控制技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的礦井提升系統(tǒng)進(jìn)行改善，能夠有效提高礦井提升機(jī)的自動(dòng)化水平、可靠性與安全性。其原理為通過(guò)減速器將動(dòng)力傳遞給卷筒，做到提升或下放容器，盤形制動(dòng)器則有液壓或電氣控制制動(dòng)，通過(guò)傳感器和測(cè)速發(fā)電機(jī)等元件構(gòu)成安全保護(hù)系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)后，礦井提升機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)變得更加完善，礦井提升機(jī)的電控裝置以數(shù)字控制為核心，基于PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全過(guò)程和全方位的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，通過(guò)數(shù)字位置指示和故障顯示、打印、記錄，與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線即時(shí)通訊，對(duì)新型產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)數(shù)字直流調(diào)速模塊實(shí)現(xiàn)與大功率變流器的技術(shù)連接，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制，還可采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，每臺(tái)均設(shè)有獨(dú)立的傳感、測(cè)量裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，互為備用，對(duì)提升進(jìn)程進(jìn)行直接、間接測(cè)量，并進(jìn)行比較和矯正，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)程的自動(dòng)控制，使安全性與可靠性大為提高。交變頻提升機(jī)的特點(diǎn)主要包括：圓形磁場(chǎng)具有良好的調(diào)速性能，電壓利用率高，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，輸出轉(zhuǎn)矩大，低頻運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好；多種故障保護(hù)和優(yōu)先排序的故障診斷功能極大地提高了整機(jī)的靈活性；薄膜面板設(shè)計(jì)使操作更加靈活，功能更加齊全，使變頻調(diào)速器的應(yīng)用場(chǎng)合大大增加，且調(diào)速性能良好。
掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)
新型掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)基于PLC控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)各單元啟、停的集成控制及其他與生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的各種邏輯功能的控制。掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)如圖1所示。掘進(jìn)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)(由控制室、工控室、調(diào)制解調(diào)器組成）由電子保護(hù)器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，由電流互感器實(shí)現(xiàn)對(duì)回路的監(jiān)控，判斷回路運(yùn)行狀態(tài)并將結(jié)果反饋至PLC主控單元。圖一顯示系統(tǒng)能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的故障反饋至中文界面，使工作人員及時(shí)了解相關(guān)情況，并快速做出反應(yīng)排除系統(tǒng)故障。
結(jié)語(yǔ)
隨著當(dāng)前社會(huì)各行業(yè)對(duì)能源需求的增大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦機(jī)械的電氣控制系統(tǒng)將更加完善，在技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，我國(guó)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平還存在一定的差距，只有積極學(xué)習(xí)國(guó)外更加先進(jìn)的技術(shù)并投入應(yīng)用，才能促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
作者：馮紅占單位：平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十三礦
