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摘要：目前，随着我国科学技术的不断发展，堆取料机设备机电一体化技术水平也在不断提高，致使应用交流变频调速已发展成为一种趋势。变频器及PLC技术改造后自动控制系统采用的是闭环系统，能提高混匀度，改善传统控制方法，把速度反馈到中央处理器运算补偿传动差。传统的调速系统采用的是电力电子器件以及单片机的控制，单片机控制线路较多，编程复杂，不宜于后期的维护。该研究主要分析与探讨单片机接线繁多、控制编程复杂等相关问题，应用PLC桥式刮板取料机与变频器，提升设备的混匀效果与系统的稳定性，便于用户管理。
关键词：变频器；PLC技术；改造；自动控制系统；应用价值
引言
自动控制系统是指用一些自动控制装置,对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动)的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。生产过程中各种工艺条件不可能是一成不变的。特别是化工生产，大多数是连续性生产，各设备相互关联，当其中某一设备的工艺条件发生变化时,都可能引起其他设备中某些参数或多或少地波动,偏离了正常的工艺条件。当然自动调节是指不需要人的直接参与。
1自动控制系统的现状
经过20多年的发展，中国工业自动控制系统装置制造行业取得了长足的发展，尤其是20世纪90年代以来，中国工业自动控制系统装置制造行业的产量一直保持在年增长20%以上。2017年，中国工业自动控制系统装置制造行业取得了令人瞩目的成绩。全年完成工业总产值2056.04亿元;产品销售收入1996.73亿元，同比增长24.66%;实现利润总额202.84亿元，同比增长28.74%。国产自动控制系统相继在火电、化肥、炼油领域取得了突破。
中国的工业自动化市场主体主要由软硬件制造商、系统集成商、产品分销商等组成。在软硬件产品领域，中高端市场几乎全部由国外著名品牌产品垄断，并将仍维持此种局面;在系统集成领域，跨国公司占据制造业的高端，具有深厚行业背景的公司在相关行业系统集成业务中占据主动，具有丰富应用经验的系统集成公司充满竞争力。
在工业自动化市场，供应和需求之间存在错位。客户需要的是完整的能满足自身制造工艺的电气控制系统，而供应商提供的是各种标准化器件产品。行业不同，电气控制的差异非常大，甚至同一行业客户因各自工艺的不同导致需求也有很大差异。这种供需之间的矛盾为工业自动化行业创造了发展空间。
中国拥有世界最大的工业自动控制系统装置市场，传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化需要大量的工业自动化系统，市场前景广阔。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。基于工业自动化控制较好的发展前景，预计2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模将超过3500亿元。
随着工业自动控制系统装置制造行业竞争的不断加剧，大型工业自动控制系统装置制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的工业自动控制系统装置制造企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对产业发展环境和产品购买者的深入研究。
2桥式刮板取料机简述
2.1结构组成
桥式刮板取料机由固定端梁、摆动端梁和刮板输送系统等组成。
2.2取料方式
桥式刮板取料机适用于二堆或单堆物料的料场作业，侧面和端面是其常见的取料方式。桥式刮板取料机之所以达到了工艺上的技术要求，是因为采用了均化效果较好的端面取料方式，而侧面取料仅适用于要求不高的予均化作业，相较于端面取料，其均化效果不太理想。
2.3发展概况
一些作业由于受到场地的限制，采用圆形堆场。随着时间的推移，因为圆形堆场较长形堆场在占地、价格等方面显示出极大的优势，因此，国外混匀设备正不断向着圆形堆场和大型化的方向发展。然而，相较于圆形堆场，长形堆场的设备故障率比较低，堆场简单，能随着生产的发展提升贮存能力，因此，长形堆场混匀设备依然得到了广泛的应用。
2.4工作原理
取料是从堆料的端面开始的，料耙上的耙齿把整个取料面上的物料耙落到堆底，同时取料机两侧三角形料耙沿着取料机桥架做往复运动，随着取料机的横向移动，在贴着地面连续运动的刮板中，落袋堆底的物料均匀地进入其中，被刮板刮到料堆的一端，卸落到取料机的皮带机上，即完成整个取料混匀过程。
2.5操作室
2.5.1桥梁
此梁厂内分段组立，箱形主梁的周围是通过钢板围成的，工地焊接。梁的中部设有链条托槽，上部两侧设有轨道，用于支承料耙小车在上面行走。桥梁的2个料耙上的侧支架上的滚轮在运动中和轨道接触，2个侧面每面都设有上、下轨道。桥梁的侧面有悬吊刮板驱动装置的支点，头部下面有悬吊头部链轮组的支座，端头下部和固定端梁连接。桥梁的下面设置了许多支架座，用来悬吊刮板吊架。桥梁尾部下面设拉紧装置的吊架和刮板尾部链轮组，摆动端梁上的防偏装置通过桥梁的尾部端头开孔进入桥梁内部。桥梁头部上面放置控制室，摆动端梁的铰座和尾部端头下面相连接。桥梁整体进行组立，对相互间的连接尺寸和起拱值进行检测，焊后整体进行演装，所有重要件都要进行质量跟踪。
2.5.2刮板输送系统
吊架的上、下方设置左、右2条导槽，在主梁的下面吊着许多吊架，上方和下方左右导槽中装有2条输送链条，间距为500mm，并设置一个折线形的刮板。尾部设置张紧装置，头部设置传动装置及传动链条，在头部的下方设置导料槽。
3变频器及PLC技术改造后桥式刮板取料机的动控制系统的程序设计
3.1速度变比提升的数据处理
在设置取料速度后，进行变频调速，即经过PLC运算，由D/A模块控制变频器，速度编码实时向PLC反馈各电机的运行速度，从而将行走电机的速度进行及时的调整。可以在20ms内及时修正各电机的速度变比，并且处理数据非常快，可以提升设备行走运行的稳定性。
3.2基于桥式刮板取料机工艺要求的启停控制
中控、机上（自动/手动）、机旁启动，是桥式刮板取料机的3个启动按钮。机旁启动按钮即手动非联动启动按钮，用于试车和维护。按下启动按钮后，整个系统开始启动，因此，要考虑工业现场操作人员对启动按钮错误操作的危害性。中控启动及机上自动启动按钮为自动启动按钮，依据工艺要求按照料耙、刮板、行走的顺序依次启动，自动停止时为反顺序停止。
3.3故障的反馈处理
生产故障和电气故障是需要反馈的故障；超过行走极限、料耙极限、刮板断链等是生产故障；变频器异常以及电机过载，即反馈的电气故障。可以自动停车，方便生产人员或维护人员投入生产，及时处理，将故障的原因显示出来。
4变频器及PLC技术改造后自动控制系统的应用价值
4.1速度反馈闭环系统的性能
控制系统实现对多台电机变频调速，所采用的就是PLC控制，另外，其还可以实现对多台交流电机的同步控制；在触摸屏上监控电机运行实际速度曲线，将触摸屏设定相应的速度曲线，实时监控和设定多台电机的运行曲线。系统采用速度反馈闭环控制的方法促使交流电机更准确、稳定、安全地运行。
4.2通信
通过数据进行通信主要是应用远程寄存器RWr与RWw。智能设备站之间的交换信号进行的通信，是通过使用远程输出RY以及远程输入RY实现的，智能设备站和主站之间进行的通信，就是通过循环传送进行的。
结语
本文对变频器及PLC技术改造后自动控制系统的应用价值进行探究，这样的系统，实现了对桥式刮板取料机的智能调速，有效地提升了物料的混匀效果，减少了因为机械传动误差以及机械磨损所造成的质量偏差，并提升了效益，降低了企业的耗损成本，避免了因为电网频率波动、机械传动故障所引起的产品质量问题。因为智能化的故障信号的反馈，对企业生产设备的智能化管理具有极大的积极意义，也在一定的程度上减少了人的工作量。
参考文献:
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