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基于EPEC控制器的履带起重机电气系统

研制

摘要

机械电气设计将EPEC控制器融入履带起重机电气系统，利用EPEC控制器的

多功能控制模块，实现电气系统的运行管理和监控，保障起重机电气系统安全应

用。本文就针对EPEC控制器的履带起重机电气系统进行设计和研究，文章针对

EPEC控制器及其特点进行分析，并且对EPEC控制器在履带起重机电气系统设计

应用进行分析。

关键词：EPEC控制器；履带起重机；电气系统

履带起重机是当前工程建设中常用的起重机装置，该起重机装饰在应用的过

程中，主要依靠下盘履带行走，上部为吊车结构，起到起重吊运作用。社会发展

背景下，现代履带起重机应用逐渐增加，工程对起重机要求更高、起重机在近些

年一直都在注重电气自动化控制研究，设计完善的履带起重机电气控制系统，对

于起重机应用有非常重要的意义，有利于提升起重机电气控制能力，同时也提升

起重机电气系统自动化运行效率。如，当前履带起重机电气系统研制时，将EPEC

控制器作为电气核心控制系统，并且经实践验证，其技术应用具有实践性作用。

1.EPEC控制器的简要介绍

EPEC控制器也是当前电气自动化领域中应用的一种控制单元，具有超强的

逻辑计算能力、控制能力、数据采集、数据储存以及数据分析能力。研究发现，

现代EPEC控制器具有体积小、自动控制能力强、功能强大等优势。以常规EPEC

控制器为例，配置16/32位处理器，因此计算能力更强。而实际上，EPEC控制

器能在一个CAN控制系统中作为一个控制器连接不同的传感器和执行元件。控制

器多功能的优势特点来自控制器本身的I/O接口、接口针脚最多为52个，适合

接入更多功能模块。I/O针脚具有短路保护功能，能够实现接口电路保护。

最后，EPEC控制器在应用的过程中，具有良好应用能力，采用CAN总线作

为网络总模式、采用PLCopen标准和CANopen，从而使控制器具有更强的扩展

功能，在其应用时，能够根据需求不同完成升级，促使其应用场景更加广泛。

2.EPEC控制器下履带起重机电气系统设计分析

本次EPEC控制器下履带起重机电气系统设计分析以80吨级履带起重机为例

进行研究。研究该起重机主要结构，并且实践设计EPEC控制器在履带起重机电

气系统设计中的应用，保证设计达到最佳效果。

2.1起重机结构研究

该履带起重机采用水冷机械式柴油机系统提供机械动力，设备应用过程中，

主卷扬、副卷扬、变幅、回转以及行走结构是以液压系统进行操作，主泵在运行

过程中，设计变量调节模块、开始发动机和主泵功率匹配控制，继而达到节能环

保的目的。EPEC控制器在履带起重机应用过程中，需要根据起重机实际情况进行

综合设计，保证起重机设计应用达到最佳效果。

2.2EPEC控制器电气系统设计

EPEC控制器在起重机电气系统设计中应用，主要包括选型设计、总体结构设

计、功能设计等内容。

（1）选型设计

在该履带起重机电气系统设计实施过程中，采用EPEC2023，2024可编程控

制器。该控制器在应用过程中，以CoDesys软件进行程序编译、控制器具有多个

I/O接口、PWM口资源在应用时，以CANOpen和CAN2.0B总线接口为网络连接关

键，从而能够迅速进入工作模式，并且构建数据通信网络，也能够了解履带起重

机的运行情况、分析故障问题[1]。

（2）总体结构设计

EPEC控制器在履带起重机电气系统中设计应用，整体结构设计非常关键。在

本次整体结构设计主要以传感器限位开关为前端传感开始模块、设计EPEC控制

器双控制形式，形成对液压系统和起重机直接操作系统的设计。机械操作系统以

脚踏板、手柄以及面板作为主要操作模块。EPEC控制器以CAN总线为网络模块，

工作端连接人机界面、力矩限制器，能够实现EPEC控制器操作，并且给起重机

电气系统发出指令。

（3）功能设计

EPEC控制器在履带起重机电气系统中设计应用，主要起到监控、保护以及控

制等控制，根据履带起重机自动运行时的主要功能模块，主要设计发动机监控显

示功能、发动机与液压系统功率控制功能、系统安全监测与保护控制模块、系统

应急控制空能、视频监控与辅助功能，以下是对多种功能进行设计研究。

①发动机运行监控功能。EPEC控制器电气系统能够对发