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光電信息實用技術范文1
【關鍵詞】廣播電視;信號傳輸;監控技術
在這個信息技術飛速發展的時代里，電視機從珍稀到普及，這個過程很短，這得益于我國科學家和研發人員的不懈努力，正是有了前一代人的不懈努力，才有了廣播電視信號系統中發射監控技術蓬勃發展的今天，正所謂前人栽樹后人乘涼，我們應該汲取前人艱苦樸素的時代精神，將其發揚光大，爭取給廣大電視觀眾帶來一個更加美好的視聽感受。
1廣播電視信號系統中的發射監控技術
事實證明，隨著社會經濟的推動，廣播電視不僅可以滿足廣大電視觀眾的視覺需求，還可以促進民族團結，維護國家穩定。所以，廣播電視信號系統中的發射監控技術顯得格外的重要，但是現在的電視廣播信號系統還有很多的弊端，比如說：沒有系統的規章制度去管理這個廣播電視信號系統，廣播電視信號系統不穩定，容易受到其他的信號干擾，造成信號傳輸的不穩定，影響廣大電視用戶得視覺感受，所以，才需要廣播電視信號系統中的發射監控技術對其進行監控，，在實際情況中，廣播電視信號系統中的發射監控技術還是有很多優勢的不僅可以幫助廣播電視在編的工作人員及時有效的了解廣播電視信號傳輸的運作情況，還可以在廣播電視信號有問題的時候，及時發現問題，及時找到發生問題的具置，幫助工作人員提高了檢查錯誤，解決問題，糾正錯誤的工作效率，實現廣播電視的安全運作。廣播電視信號還具有操作方法簡單，獲取的相關信息準確率高，能夠幫助廣播電視臺的在編工作人員提供相應的工作依據，并且還可以與外網進行數據資源的共享，及時有效地解決各種干擾問題，維持廣播電視的安全運作，給廣大電視用戶更加便利、快捷、安全、高效的視覺體驗。
2廣播電視信號系統抗干擾的方法
廣播電視信號系統最大的弊端就是抗干擾能力差，容易受到其他的信號的干擾，在實際情況中，大多數都是高頻干擾（高頻信號主要包括大氣中電磁波發射的干擾，接地線的干擾，取樣信號的干擾等等），造成信號傳輸的不穩定，使傳輸到廣大電視信號用戶家的電視信號質量不高，轉換出來的電視信號質量比較低，影響用戶的視覺體驗，那么，我們應該如何提高廣播電視信號系統的抗干擾能力呢？下面，我就提出幾個有效解決廣播電視信號系統受到其他信號干擾的方法：
2.1定期組織相關人員去學習我國的廣播電視信號系統中的發射監控
技術起步與西方發達國家比起來，相對較晚，雖然比一些國家發達，但比西方發達國家還有一定的差距，技術水平還不是很成熟，也可以說還很落后，所以我們應該組織相關人員去其他國家和地區進行學習和考察，學習和汲取一些新的，先進的廣播電視信號系統中的發射監控技術的相關知識，俗話說的好“活到老，學到老?！比W習廣播電視信號系統中的發射監控技術不是照搬照抄，而是應該取其精華，去其糟粕，有選擇性的學習，不斷地完善自己，總結自己的不足，讓廣播電視傳輸系統中的發射監控系統更加完善，可以更加快速，更加高效的檢測到廣播電視信號系統中的問題，可以更加高效，迅速的解決這些個問題。這就要求我門去國外考察的相關工作人員和科學家可以更好地將學到的知識與中國的國情相結合，從而制定和創造出一種更符合中國國情的廣播電視信號系統中的發射監控裝置，令廣大的廣播電視用戶更方便，更快捷的電視體驗。
2.2工作人員對廣播電視信號系統進行實時的檢測
廣播電視用戶的人數越來越多，廣播電視信號系統的負載也越來越大，所以對于廣播電視信號系統的發射監控裝置的常規檢查也是必不可少的，重要性也越來越大。廣播電視總局應該安排相應的工作人員對其進行實時的檢測，一旦廣播電視信號系統中的發射監控裝置有什么異常，及時向上級領導匯報，及時有效的發現問題，解決問題，從根源解決問題。相關部門應該制定一定的制度，定期對廣播電視信號系統進行檢查，遇到問題，及時解決。建立相關的執法部門，對廣播電視信號系統中的發射監控系統進行抽查，保證廣播電視信號系統的正常運行。如果廣播電視信號中的發射監控系統出現了什么問題，那么會造成不可估計的后果和無法彌補的損失，所以，廣播電視臺的在編人員對于廣播電視信號系統中的發射監控裝置的實時監測作用和意義非常重大的。
2.3加強對廣播電視信號系統中的發射監控技術的改進
如果把廣播電視信號比作成一個人，那么廣播電視信號中的發射監控技術就是這個人的免疫系統，這可謂非常的重要，人如果沒有有了免疫系統，那么將會變得不堪一擊，人的免疫系統每天都會進行新城代謝，不斷地完善自己，其實廣播電視信號的發射監控技術也是這樣，在這個信息飛速發展的時代里，科技每天都在進步，真的可以用日新月異來形容，如果廣播電視信號系統中的發射監控技術不能及時的升級，那么將會被新的，更先進的病毒之類的干擾所攻擊，變得不堪一擊，所以，廣播電視臺的在編人員對于廣播電視信號系統中的發射監控裝置的實時監測作用和意義非常重大的。為了給廣大電視用戶最優質的電視體驗，必須得對廣播電視信號系統中的發射監控技術進行改進，進行升級，據我所知，電視傳輸的效率越高，用戶的電視體驗更好，電視畫面更加清晰，用戶的滿意度越高。所以對于廣播電視信號系統中的發射監控技術的升級換代是很重要的，是必不可少的。
3結束語
廣播電視與我們的生活息息相關，這是關系到我們老百姓的事情，所以，廣播電視信號系統中的發射監控技術的必須得提高，不能出現任何的紕漏。經常進行檢修，防患于未然。積極主動的去學習先進的有關廣播電視信號系統發射監控技術的相關知識，并將理論與實踐相結合，努力創新，改中國制造為中國創造，給我們老百姓提供更加便利的生活服務和更加優質的視覺享受體驗。
參考文獻
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光電信息實用技術范文2
關鍵詞:電力載波 數據傳輸 油井監測
1、引言
油田采油的生產特點是大量油井分布在村屯周圍、林地、沙陀、江邊,野外等區域,油井布局分散,遠離目測距離,人工巡檢無法實現及時發現故障,巡檢周期過長,工人上井受天氣因素影響大,夜間值班工人安全得不到有效保障。并且巡檢工人工作強度大、工作效率低。人為巡井既增加了員工勞動強度,又無法對設備內在工作情況進行判斷,不能及時發現發現故障,也無法實現不間斷控制。特別在夜間,對設備運行狀態、人為破壞等情況,不能及時發現、處理,造成長時間停機,損失較大。不能及時發現故障,無法對抽油機進行針對性維護,增加了維護成本。而電力載波油井監測系統的應用,圓滿解決了上述問題
2、電力載波監控系統的工作原理
2.1 電力線載波通信簡介
電力線載波通信簡稱PLC(Power Line Communication),是利用電力線作為信息傳輸媒介進行語音或數據傳輸的一種特殊通信方式。它是電力系統特有的、基本的通信方式。由于使用堅固可靠的電力線作為載波信號的傳輸媒介,因此具有信息傳輸穩定可靠、路由合理、可同時復用原動信號等特點。是唯一不需要線路投資的通信方式。電力線載波通信的關鍵在于設計合理的載波接口電路和采用適宜的通信機制．從而盡可能的克服電力線的強衰減、強干擾,大大提高通信系統的生存能力。
2.2 電力載波抽油機監測系統的工作原理
以抽油機電力線輸電線路網絡為載體,在抽油機的輸電線路上安裝監測設備,通過電力線載波通訊,結合先進的擴頻技術、光電轉換技術及計算機軟件技術實現對油井工作狀態、管網系統溫度、壓力全天候遠程自動監測。在同一變壓器下將抽油機工作狀態傳送到微機監測設備上,通過微機顯示及曲線變化情況判斷抽油機工作狀態。
2.3 電力載波監測系統組成
由于電力載波信號不能通過配電變壓器,根據油田供電網絡的特點,將每一個變壓器網絡設計為一個基本單元,每口油井應用一臺監測分機通過電力線傳輸到平臺下的監測集中器,然后在通過光纜將集中器信號傳輸到監測主機,從而構成一個完整的監測系統。
(1)監測分機:是由電力線耦合電路,收信電路,發信電路,擴頻解擴電路,檢測數據采集電路,AD轉換電路,單片機電路,電源電路及相應軟件組成。監測分機負責油井電流、壓力、溫度等信息的采集(圖1)。
(2)監測集中器:由電力耦合電路,發信電路,收信電路,擴頻解擴電路,處理機電路,電源電路以及相應的監測軟件組成。負責收集所有監測分機傳輸的信號、同時將電信號轉化為光信號。
(3)監測主機:主要由工控機、接收線路、輸入設備、系統軟件、顯示設備、輸入輸出設備等組成,是整套系統的大腦。負責處理、分析集中器傳送過來的數據信息,同時也可以將巡檢指令經集中器傳遞給監測分機。
3、電力載波系統在現場應用及功能
(1)監測到電網系統工作狀態:該系統對調整電網系統負載量、減少平臺缺項燒電機、及時發現偷盜電機電纜等有重要作用。還可以進行供電平臺電網電壓的監測,及時發現平臺缺項、電壓高低變化,以及區域偷盜電問題。由于該系統可以監測到油井生產的電流變化,所以能夠及時監測到區域停電現象及位置。還可監測平臺電網過載現象。
(2)監測地面設備及井下管桿泵工作狀況:利用對油井正常生產時檢測到的電流曲線與異常時電流曲線對比,及時發現油井的生產故障點,例如抽油機平衡狀況,皮帶掉,電機兩項電,電機停機,平臺停電,卡子擼,結蠟,桿斷,等故障。下圖是扶余油田采油一隊35-23.4井正常生產和桿斷監測到的不同電流曲線。通過該系統及時發現油井桿斷。
正常曲線與桿斷曲線對比
(3)監測管網壓力、溫度。將壓力傳感器安裝油井閉環油管道起始端,壓力大小反映用以檢查該油管道油井抽油狀況。溫度計安裝油井閉環油管道末端,溫度大小反映用以檢查該油管道油液體流動情況。通過單環系統壓力變化和溫度變化情況也可以及時發現偷盜原油現象和集輸環內不正常井。這對冬季生產管理中保持集輸管網系統穩定具有重要意義。
(4)對生產油井平均每4分鐘巡檢一次,對巡檢中發現的故障井（停機、空載、超載、缺項等）會自動聲音報警提示,解決了人工巡檢發現故障滯后的問題。
(5)提供基本靜態數據的查詢。系統提供各種故障報警時間、處理時間等信息查詢,可提供各單井半年內各單井監測的電流曲線,便于系統分析了解油井工作狀態對抽油井工作狀況的影響。
(6)系統可監測電機功率因數大小。計算機可以顯示電流、有功功率、無功功率、功率因數曲線,通過曲線方便進行油井能耗評價、運行工況分析;同時還可以對各項提高系統效率措施進行評價分析。
4、經濟效益評價
可提高采油時率,減少電機燒毀,降低了設備大修率,減輕了工人勞動強度,提高了工人的工作效率。減少故障停井及不正常井影響產量等方面都取得了較好的經濟效益。
5、結語
油井電力載波監測技術在扶余油田現場應用多年。系統經受住了冬季低溫和夏季高溫及各種復雜環境的考驗,因此可以說這是一項適合油田特點的實用技術。該技術應用后,使扶余油田生產管理模式發生了根本性的轉變,為扶余油田的發展帶來巨大的經濟效益和社會效益。
光電信息實用技術范文3
【關鍵詞】觸摸屏 基礎技術 工作原理
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）04-0022-02
觸摸屏這種特殊計算機外設被大量運用于大型的商場、銀行、電力等部門進行業務查詢、城市信息查詢、軍事指揮、電子游戲及多媒體教學等眾多領域。在日常生活中，持有PDA等設備的人士也越來越多，彩色的LCD觸摸屏也變得愈來愈普及，并漸漸成為當今的主流配置。為此，掌握觸摸屏的基礎技術變得日益重要。觸摸屏依據其工作原理之不同可以分為紅外式、電阻式、電容式、表面超聲波式等幾大類，下面分別進行解讀。
1.紅外技術觸摸屏基本技術
所謂紅外觸摸屏，其外在特點在于增加了顯示器的外框，并在其下方與左邊設置了紅外線發射二極管。在上方與右方設置光電晶體管，并對X和Y方向所分布的紅外線矩陣加以檢測，從而對觸摸點進行合理地定位。一旦使用者接觸到觸摸屏之后，其手指就能遮擋住位于這一方位的兩根紅外線，基于此，就可以得出觸摸點位于屏幕當中的具置。組裝紅外觸摸屏的辦法十分方便，只需運用雙面膠，把框架置身于觸摸屏之前就行了。紅外觸摸屏所具有的控制器就在本框架之中，而微處理器則由鍵盤的接口和主機進行連接，而不必使用什么控制卡或者電源，使用者可以運用鍵盤口來讀取紅外線觸摸屏的相關數據卻不必使用什么驅動程序。因為這種觸摸屏所顯示的分辨率必須要由電路當中所具有的紅外線數量來加以決定，所以分辨率往往偏低。當前，我國市場中的主流是32×32以及40×32兩種。這種觸摸屏的最大優勢在于其價格較低，而且使用較為方便，可以直接采取鍵盤接口進行連接，而不必使用控制卡或者控制器。但是，其不足之處在于不夠美觀，容易被破壞，而且一旦出現光照環境的一些變化之后，也容易形成假觸摸現象。
2.電阻技術觸摸屏基本技術
電阻觸摸屏之主體部分是和顯示器面進行緊密配合的一種薄膜屏，而且是多層化的復合型膜，主要是以玻璃或者有機玻璃為基礎的，其表面均涂了一層透明的導電層，其上覆蓋有一層在外表實施了硬化處理的堅固塑料層，其內表面也有這一層，并在兩層導電層中存在大量小于1/1000英寸的透明隔離點，并將其予以絕緣。一旦使用者的手指碰到屏幕之后，兩個導電層之間就有了觸摸點，而控制器一旦發現了到這一個點，就能測算出X軸和Y軸的相應位置，這正是這一種觸摸屏的基本技術原理之所以。電阻技術觸摸屏如果從實現原理的角度來考慮，一般可以劃分為電阻矩陣、第一代的四線電阻技術以及第二代五線電阻技術等。在電阻矩陣的電阻薄膜當中，那兩層透明的金屬層被分割成為兩條形成平行關系的導電窄條，而這兩層窄條交叉之后，就能將屏幕劃分成區域的矩陣，在觸摸中所接通的兩根窄條位置即為觸摸點之坐標。矩陣窄條所具有的數目直接決定了它的分辨率。電阻模擬量中的兩層金屬層必須是齊全的，并在金屬層的周邊線上分別加上電壓與接地，這樣就能在金屬電阻層中的某些方向產生了平均的電壓分布。使用者在檢測到觸摸之后，就可以運用A/D轉換為判斷觸摸點之模擬量電壓，從而得出觸摸點位于某個方向上的坐標，分辨率能夠達到4096×4096之高。這種觸摸屏實現了對外的完全隔離，能夠通過各種物體加以觸摸，并且能防潮與防塵，所以十分適合于賓館飯店及醫院等，其缺點在于容易為強力或者銳器所傷。
3.電容技術觸摸屏基本技術
所謂電容技術觸摸屏，是指在觸摸屏之前設置一塊四層的復合型玻璃屏，其內表面與夾層均有ITO，而夾層導電涂層則在四個角上連接了四個電極。使用者在觸摸到屏幕之后，因為存在人體電場的因素，往往會在使用者與觸摸屏的表面之間產生藕合電容。對于高頻信號而言，電容是一種直接的導體，因此，使用者的手指可以從這一接觸點上吸走相當小的一點電流，而這一電流會從觸摸屏中四個角上的電極中全部流出，且流經以上四個電極的電流和使用者手指到四角之距離是存在比例關系的。電容技術觸摸屏所具有的透光率與清晰度都要比四線電阻屏更高，但是依然無法和表面超聲波、紅外屏等相提并論。電容屏的反光現象十分嚴重，且四層復合材料對于長光所產生的透光率不夠均衡，存在著色彩失真與圖像模糊等問題。電容屏其實是將人視為電容元件當中的一個電極進行使用，所以，一旦有導體接近于夾層ITO和工作面中間的電容之時，所流失的電流就足以導致電容屏進行一次誤動作。盡管電容值和極間距離是具有反比關系的，但是和相對面積則是成正比關系的，而且還和介質所具有的絕緣系數存在關系。所以，一旦使用者將比較大面積的手掌或者身體靠近了電容屏而并非是進行觸摸時，就容易產生電容屏所具有的誤動作。因為接觸電容觸摸屏不能戴手套，而且不能和其他所有的不導電物體進行接觸，因此對于人體將產生一些不可預見的壞處。同時，如果環境或者觸摸屏的環境電場產生了什么變化，就容易導致漂移，進而使測量不夠準確。
4.表面超聲波技術觸摸屏基本技術
表面超聲波其實就是超聲波中的一種，主要是在介質玻璃或者金屬的表面進行一種淺層傳播，不僅性能較為穩定，而且容易進行分析，同時在其橫波進行傳輸的過程中產生了十分尖銳之特點。這些年來的無損探傷、造影以及濾波器技術之發展均變得愈來愈成熟，而表面聲波觸摸屏正是這一系列中新產生的一種技術，同時也是在眾多觸摸屏之中綜合評價最佳的一種。這是一塊安裝于觸摸頻之前的平面或者球面強化玻璃平板，而這一玻璃板上又沒有粘貼什么貼膜。這種觸摸屏在左上角與右下角的位置分別固定了不同方向的聲波發射裝置，而右上角則固定住了兩個超聲波的接收器。控制器所產生的是5.53MHZ的電信號，而通過電纜所傳輸出來的聲波，則由壓電發射換能器把其迅速地變為超聲波能量，并且發出。比如， 位于Y軸右下角的發射換能器向左來傳遞表面超聲波之能量，并被底邊反射條紋朝上反射成為屏幕表面的均勻超聲波傳播，隨后被其上的反射條紋朝右轉換成為線傳播，再傳遞到Y軸的軸換能接收器上，從而變成電信號傳輸給控制器。在使用者尚未觸摸之時，接收信號之波形和參照波形是一致的，一旦有手指接觸大到屏幕后，手指就會吸收掉一部分的聲波能量，而控制器一旦發現這一時刻的信號出現了衰減的跡象，就可以計算出觸摸點所在位置，當然也就能知道觸摸點的具置了。同時，這種觸摸屏還能測量到自身所獨存的第三軸也就是Z軸之坐標，也能感受到其壓力之大小，這主要是通過接收信號衰減處所測量到的衰減量進行分析和計算的。由于這一技術依靠于衰減之時時間軸中的位置以確定觸摸之位置，因此十分穩定，不會受到溫度與濕度等各類環境因素之影響，其精度也達到了4096×4096之高。
5.結束語
如今，隨著觸摸屏制造水平與工藝的不斷發展，其價格也在不斷下降，因而，觸摸屏的運用也將變得越來越廣泛。鑒于嵌入式技術的持續發展和新器件的不斷出現，部分微控制器的內部包含了64Kflash存儲器，導致系統不需擴展外部程序的存儲器，還有一部分微控制器集成了液晶顯示控制器與A/D 轉換等各項功能，這些都會使系統的硬件電路得到改進，使系統設計得到進一步簡化，方便用戶的使用。
參考文獻：
[1]高鋒. 單片微機應用系統設計及實用技術[M]. 北京：機械工業出版社，2004.
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光電信息實用技術范文4
Abstract： Modern engineering machinery widely used various types of PLC. This paper briefly expounded the main functions of programmable control system. This paper detail descried several typical application modes on tower crane control of four large institutions and safety monitoring device. Through the application of PLC realized high precision control and high safety requirements of the tower crane. The tower crane greatly enhances reliability， safety.
關鍵詞： 可編程控制器；控制；塔式起重機；應用
Key words： PLC；control；tower crane；application
中圖分類號：[TU61] 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）33-0062-03
0 引言
可編程控制器是以微機技術為核心的通用工業自動控制裝置，簡稱PLC。1969年美國在通用汽車公司生產線上首次成功地應用已有四十多年了，隨著科技迅速發展和不斷進步，PLC技術已與CAD/CAM、機器人技術一起被譽為當代工業自動化的三大支柱。早期的PLC只替代傳統繼電接觸控制系統完成簡單的控制功能，而現代PLC不僅能夠完全勝任大量開關邏輯控制，而且還具有很強運動控制、閉環過程控制、數據處理、通訊及聯網等能力。在發達的工業化國家，現代PLC已經廣泛應用在所有的工業部門。我國PLC制造技術還比較落后，目前能夠生產部分功能比較單一的中、小型PLC。我國建筑機械上主要使用的還是進口PLC系統，主要有美國艾倫-布拉德利公司、德國西門子公司、法國的施耐德公司、日本三菱公司、歐姆龍公司、富士電機公司、東芝公司、松下電工公司（MEW）等公司的產品，通過PLC控制系統將機、電、液、氣、聲、光等子系統有機的結合起來，使工程機械智能化方面取得了很大的發展，同時對工程機械的使用、管理、保養、維修工作也提出了新的要求。
可編程控制器的發展前景：技術發展速度更快、存儲容量更大、可靠性更高；規模向超小型和超大型方向發展；產品向規范化、標準化，出現通用編程語言；通訊、聯網能力更強，與工業控制計算機組網；而市場卻出現PLC品牌壟斷國際市場的局面。
PLC的主要優點：
①可靠性高，抗干擾能力強，能適應各種惡劣的環境。PLC內部由于輸入端采用RC濾波器，光電隔離電路和屏蔽措施，因此具有了先進的抗干擾技術。另外，用PLC代替同等規模的繼電接觸器系統，各種繼電器和接線觸點大大減少，故障也大大降低，并可在各種工業環境下直接運行。
②配套齊全，功能完善，適用性強。五種標準化編程語言以及支持多種語言編程形式，可以滿足特殊場合的控制要求，PLC發展到今天，涌現出大量的PLC功能單元，使PLC滲透到各種工業控制中。再加上PLC通信能力的增強和人機接口技術的發展，使用PLC組成的各種控制系統就變得非常容易。
③簡單易學，深受工程技術人員歡迎。PLC接口容易，工程技術人員易于接受這種編程語言。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖非常接近，許多電氣電路的控制功能可以通過少量開關邏輯控制指令就能有效地實現，而且不必去研究復雜的電路圖，即使不懂匯編語言和計算機原理的人也可進行操作和控制。
④系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造。PLC由于控制設備外部的接線減少，使設計及建造的周期縮短，同時維護也變得更加容易。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。PLC模塊大多編入故障自診斷程序、具有運行和故障指示裝置，如某個模塊發生故障，用戶可及時更換故障模塊，便于用戶了解運行情況并使在出現故障的情況下系統迅速恢復運行。
此外，PLC模塊還具有體積小，重量輕，能耗低、運行速度快等特點。
1 PLC在塔式起重機上的典型應用
塔式起重機是動臂裝在高聳塔身上部的旋轉起重機。作業空間大，是建筑工程中廣泛使用的重要設備之一。塔機的主要機構有起升機構、變幅機構、回轉機構和運行機構（如果是自升式塔式起重機，就沒有運行機構）。起升機構、變幅機構及小車牽引機構在結構上非常相似，都由鋼絲繩、電動機、聯軸器、減速器、制動器和卷筒等部件組成。在電氣控制上現在還有很大一部分塔式起重機仍使用繼電器來進行控制。繼電器控制雖然成本低，但繼電器在控制動作時伴隨有沖擊震動，再加上起重機是一種起停頻繁的機械設備，頻繁切換，在大電流工作的狀態下，易燒毀觸頭；使得這種控制系統壽命一般較短，維護運行費用較高，而且不能進行邏輯控制和數據運算功能。把PLC應用到塔式起重機中，可以有效地實現對起重機的控制并能顯著地克服以上的控制缺陷。如圖1：塔機監控系統的整體結構。
1.1 PLC對塔式起重機四大機構的控制 現在建筑行業廣泛使用自升式塔式起重機，因此，我們就不必考慮塔式起重機的運行機構的控制問題，我們只考慮起升機構、變幅機構、回轉機構的控制問題即可。實現對塔式起重機這幾大機構的控制，可以通過編程產生正弦波脈寬調制波形驅動電動機（只要PLC定時器的精度符合要求），實現其變頻調速，也可以通過常見的PLC和變頻器的組合應用，產生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法來實現對幾大機構的控制。
本系統將塔式起重機控制系統由繼電器控制改為PLC控制，四大機構調速均采用變頻調速或PLC編程來控制塔式起重機，控制系統框圖如圖2所示。
塔式起重機的起升、變幅、回轉電動機都需要獨立運行，整個系統由4臺電動機和4臺變頻器傳動，使用一臺PLC加以控制。
塔機需要控制的輸入、輸出量的要求決定了PLC系統的硬件配置，輸入端可以設置控制起重機吊臂、伸縮機構和吊塔旋轉機構的電機正反轉的接觸器，輸出端可以設置控制每臺電機正反轉及電磁制動器的接觸器。另外在選擇plc硬件時要留有一定的余量，以備日后檢修擴展之用。
起重機的旋轉機構、變幅機構各自由一臺三相交流異步電動機驅動，控制各臺電機的正反轉，完成其功能。起升機構由一臺三繞組三速交流異步電機驅動，控制該電機以三種不同速度投人正反轉完成其功能。將手柄扳到不同的位置，驅動機構的交流異步電機正反轉，同時使制動器松開，小車變幅機構可以實現在起重臂上行走，以實現幅度變化的要求；旋轉機構上的立式電機正、反轉通過小齒輪帶動大齒圈旋轉以實現起重臂的旋轉；起升機構設置有起升、下降按鈕，同時可以設置不同的檔位，分別對應提升或下降時的不同速度要求。另外還設置限位保護等裝置。一旦上述保護裝置出現故障，就立即停止相應操作，并發出報警信號顯示故障原因。
1.2 PLC對塔式起重機安全監控系統的控制 塔式起重機屬于特種設備，安全性要求高，因此設有許多安全裝置以保護設備和人員的安全。塔式起重機中安全裝置和作用包括：力矩限制器，限制起重臂相應幅度起重量；重量限制器，限制最大起重量；高度限制器，限制最大起升高度；變幅限制器，限制起重臂最大和最小幅度；回轉限制器，防止塔機相同一個方向轉動扭斷電纜線；防脫繩裝置，防止鋼絲繩脫離工作位置，小車防斷繩裝置，防止變幅繩斷裂小車自由滑動；小車防斷軸裝置，防止小車走輪斷軸后墜落；各部位制動器，即是工作裝置也就是安全裝置；吊鉤行程限位器，起升重物時，當吊鉤上升到極限位置時，通過一些裝置觸觸動觸點開關，使起升機構斷電停車，吊鉤停止上升；小車行程限位器，設于起重臂的頭部和根部，防止小車越位而造成事故；風速儀，對臂架根部鉸點高度超過50m的起重機，必須在頂部裝設風速儀。以前這些安全裝置雖然大部分都有，但基本上都是機械式的，操作不便而且精度和使用可靠性方面較差。隨著塔機安全性的提高以及PLC的發展，逐漸將PLC應用的塔機的安全裝置中，通過多年的實踐可以看出：PLC應用在塔機中可顯著地提高塔機的安全性能：
1.2.1 起重量的監測：現在使用起重量限制器一般由兩大部分組成，傳感器和控制器。當起重機械起吊重物時，重量傳輸到定滑輪軸上安裝的傳感器使傳感器產生微量電壓變化，經儀表放大器放大后經轉換器變成數字信號，數字信號直接由PLC讀取。經鋼絲繩對滑輪產生的合力由測力傳感器間接測量獲得，處理后換算成重量值，該值與額定起重量比較如達到110%的額定值時切斷起升電機電源并報警。
1.2.2 回轉角度及速度的監測：回轉機構是由立式電機通過液力耦合器和減速器驅動回轉電機驅動小齒輪轉動，小齒輪驅動大齒圈回轉。因此，回轉機構的速度取決于大齒圈的轉動速度，為了減小塔機的迎風面積，塔機的回轉機構在非工作狀態下必須保證“隨風轉”狀態，由于此時電器設備都處于停機狀態，為此可利用傳感器軸齒輪與小齒輪嚙合，當工作通電后，由PLC模擬量單元可間接獲得當前回轉部分所處的角度。
1.2.3 變幅小車位置及速度的監測：變幅小車位置及速度的監測包括吊鉤高度和起升卷揚機速度的控制兩部分的內容，這兩部分速度的監控依靠軸和齒輪上安裝的各種傳感器與塔機相關部位連接，通過傳感器將速度和位置的信息轉換成電信號輸出到PLC的主控制器上，然后通過控制器上反應的信息如前進、后退、正轉、反轉、起動、斷電等去控制變幅小車位置及速度。
1.2.4 起升高度及速度的監測：檢測方法與變幅檢測方法基于PLC的塔式起重機安全監控系統設計相似，不同在于吊鉤下降的高度是以塔機最大起升高度點作為參考零點，而實際起升高度應以地面作為參考零點。
塔機安全監控信號包括起重力矩、起重量小車幅度、變幅速度、吊鉤高度、起升速度、回轉角度、風速等信號，通過高度傳感器、重量傳感器、風速傳感器、方位傳感器、幅度傳感器、GPS模塊、監控儀表這些儀器儀表去將各機構傳遞的信號經過轉換后輸入主控制器，通過控制器將信號輸入到顯示屏幕上，顯示塔機系統各機構當前工作狀態的信息，用黃色指示燈預警、用紅色指示燈報警、同時用文字提示各種預警、報警及其他信息，駕駛員可以根據預警提示去控制塔機的運行。
2 結束語
PLC應用于塔機控制，是塔機電控系統的一種進步。PLC作為信息處理及控制核心，在起重機上的應用主要有開關量邏輯控制、過程控制、高精度的運動控制、數據處理、通信及聯網等方面。PLC控制的起重機在工作時隨時可以根據現場的情況去設置速度、加檔的時間和減速時間；提高了工作效率，定位更準確；節能效果明顯，節電率可達35%；對齒輪、電動機無沖擊，故障率低，易于維護，大大減少了維護作用；提高了行車的可靠性和安全性，延長了起重機的使用壽命。今后，隨著自動控制技術的發展，塔式起重機將向智能化方向快速發展，這將對我們工程機械管理技術人員提出更高的要求。
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