试论斗轮机智能控制技术

试论斗轮机智能控制技术

张磊

中国电建集团长春发电设备有限公司

摘要：斗轮机控制系统的智能化设计，能够充分利用先进科学技术，根据生产需要，对斗轮机的状态进行自动化控制，无需较多的工作人员进行操作，而且能够实现精准管控，降低失误问题产生，保证工作人员安全。由于斗轮机的类型比较多，本文主要对斗轮堆取料机智能控制技术的应用进行了分析，对控制系统结构、硬件设计和软件设计进行了探讨，望可以为斗轮机智能控制系统的研发与使用提供参考依据。

关键词：斗轮机；控制系统；智能控制技术；自动化控制

斗轮机在各生产领域都取得良好的应用效果，可快速完成物料装卸工作，减少了劳动成本。信息技术在快速发展过程中，提高了各领域的生产自动化水平，斗轮机在实际运用中也要对其进行智能化建设，才能满足生产装卸需要。应注重对智能控制技术的深入研究，并对斗轮机智能控制系统进行持续改进与完善，确保能够与现代生产发展相匹配，以此提高斗轮机的应用效益。

1.斗轮堆取料机的控制系统结构

斗轮堆取料机的组成结构比较多，每个结构都有其对应的电气系统。其中悬臂胶带机构在运行过程中，主要是在电机驱动的作用下完成转动。斗轮机构通常由8个斗齿和总承构成，电机运行时进行取料，钢丝绳滚筒则在电机作用下持续转动，而后带动悬臂呈抬起、下放循环运动，这一过程主要运用液压推杆进行制动。回转机构则是在变频器的作用下对电机驱动进行控制，使其呈左右旋转运动方式，这是保证整机正常运行的关键。斗轮堆取料机中的大车行走机构，内部设置了功能型号相同的多台电机驱动滚轮，在整机行走时可起到促进作用。由于斗轮堆取料机内部组成设备占据的空间比较大，而且不同元件之间存在一定距离，以继电器为控制组主体的控制系统，在使用期间容易出现故障问题，而且需要花费较长时间进行维修处理，要想对故障问题的发生进行有效控制，保证机械设备各系统的正常运行，则需要加强各机构之间的联系，进行数据通信，并根据具体情况进行协调管控。

2.斗轮堆取料机的硬件设计

堆取料机内部系统硬件设计时，主要涉及到两部分内容，包括多个模块，设计是否合理直接影响控制系统的运行效果，应掌握主控节点和功能节点的设计要求，以智能控制为目标做好针对性设计工作，切实发挥智能控制技术的功能作用。

2.1主控节点设计

主控借点中电路模块比较多，其中较为重要的模块为主控制器、人机交互、射频和串口通信电路等。主控节点选择的处理器，应充分考虑到其使用功能，应保证在投入使用过程中具有较强的抗干扰能力，而且无需消耗较多能耗，占用空间比较少，KL25工业级处理器能够达到上述目的，在多领域智能终端设备中得到了广泛运用。这一处理器在具体运用过程中，能够与射频芯片进行有效连接，快速完成数据信号的发送与接收处理。射频芯片选择CC1121芯片，可在不同频段进行数据传输，传输效率和灵敏度比较高。同时，主控节点中的串口通信电路模块，能够快速完成监控数据的传输工作，将各类信息数据传输到上位机，能够进行数据的长期保存与使用，而且在机械设备出现运行故障时，也为维修工作开展提供可靠依据。由于KL25处理器的功能性比较强，可以将数据信息在液晶显示屏上显示出来，便于人机交互。

2.2功能节点分析

功能节点在设计时，应充分考虑到处理器和射频芯片的功能特点，在此基础上进行针对性设计。每个功能节点都会设置在不同的执行机构中，根据设备运行指令对各机构进行控制，同时也能够进行数据采集，了解机构运行状态。功能节点设计时应要考到初始化能力、信号采集和现场设备控制功能，要能够与射频芯片进行及时互通，完成芯片初始化和无线数据通信工作，还要可以根据现场情况进行控制处理。在斗轮机堆取料机功能设计中，要想实现对信号数据的快速接受与传递，可通过设计放大电路的方式，进行大功率传输。人机交互模块可以根据各执行机构的状态进行指令调整，串口模块则与计算机设备进行连接通信，便于用户的各项操作，有利于完成对于堆取料机的状态调控。为保证整个系统运行期间的安全性与稳定性，可设计光电隔离电路对系统模块进行保护。

3.斗轮堆取料机的软件设计

3.1主控节点软件设计

斗轮堆取料机智能控制系统设计时，应保证软件技术使用期间的稳定性与可靠性，确保能够进行信息数据的实时传递，快速完成整个设备内部结构的检测工作，在此期间对无线网络的响应速度有着较高要求。实际进行主控节点软件设计时，应选择多任务操作系统，保证各任务之间的独立性，无需进行复杂的软件设计。编程采用MQX操作系统可进行任务管理、时间管理和通信管理，保证任务与通信工作同步完成，可根据任务内容与完成要求，对任务进行合理调度，对于紧急任务优先安排，实现快速响应。堆取料机主站主要包括数据解析、主控节点和功能节点等，能够实现节点数据进行管控，而且用户也可通过技术监控系统对任务的完成情况进行监控，为保证任务的快速有效完成，需要主控节点对任务进行合理划分。

3.2功能节点软件设计

斗轮堆取料机中，各机构在运行过程中都需要与无线通信网络相连接，确定节点位置，通过模块化编程的方式，对不同机构的运行程序进行管控，其中涉及到通信管理、机构运行状态监控、数据采集、数据转存和信号处理等模块，而通信模块在其中起到了不可替代的作用，关系到整个系统网络通信能否正常进行。在实际进行功能节点软件设计中，应注重对节点通信模块中各程序的合理设计，保证组成结构的合理性，从而为智能管控提供技术支撑。

结语：斗轮机智能控制系统在实际运用过程中，可起到良好作用，显著提升了斗轮机的生产作业效率，在日常工作中可以进行无线操作，对于斗轮机的现代化、自动化和智能化发展有着促进作用。智能控制系统的稳定性和功能性比较强，而且能够根据生产实际进行灵活配置，无需投入较多成本，就能够实现对斗轮机使用的科学管控，技术的应用价值比较高，可加强对斗轮机智能控制技术的推广运用。

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