P L C与变频器在桥式起重机控制系统改造中的应用探索

GXF360 2017-05-26

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P L C与变频器在桥式起重机控制系统改造中的应用探索

马国华

（上海振华重工（集团）股份有限公司陆上重工设计研究院，上海 2 0 0 1 2 5）

摘要：伴随着科学技术的高速发展，利用变频调速技术进行项目改进具有广阔的发展前景，对于桥式起重机的应用和管理也受到高度关注，作用在于提升运输速度和整体转运能力，确保整体管控结构有序进行。本文从基本组成结构、设计要求、改造后结构以及模块功能等方面对桥式起重机控制系统进行简要分析，并集中阐释了P L C变频器应用在桥式起重机控制系统改造中的路径。

关键词：P L C变频器；桥式起重机；控制系统；改造；应用

伴随着现代控制技术的发展，变频技术的优越性和控制特性也逐渐展示出来，被广泛应用于各个行业，特别是在桥式起重器中，主要是利用鼠笼式异步电动机对其绕线进行集中管控，并且保证电机结构运行效率和实际质量，从根本上提高整体转速的稳定性，优化行走定位结构，也有效提升生产效率。

1 桥式起重机控制系统概述

1.1 桥式起重机控制系统基本组成

在对桥式起重机进行综合分析的过程，主要分为四个部分，包括桥式起重机主机起升设备、桥式起重机副机起升设备以及大车运行结构、小车运行结构。特别要注意的是，起重机大车运行结构主要分为前后两个方向，但是小车运行分为左右两个方向。在实际操作时，运动速度要控制在第1档到第4档，加减速度也要控制在3～6 S之间，以保证整体运行结构的完整度。另外，大车行走结构在运行过程中，主要采取的是2～4台电动机，加之其惯性较大，需要技术人员给予其必要的关注，为了更好的减少其发电状态下产生的电压，需要对控制单元进行集中管控，确保能量能得到有效释放。

而在整体设计结构中，主要将P L C技术应用在电气控制系统中，实现整体调速的同时，发挥变频调速的优势。并且，为了进一步减少电网在运行过程中谐波污染问题，需要对每个变频器进行抗压，因此，要加装电抗器，从而减少高次谐波分量，有效抑制电流峰值。

1.2 桥式起重机控制系统设计要求

在桥式起重机进行系统设计的过程中，要对P L C控制技术进行集中管控，确保变频结构能发挥有效的功效，并在调速结构不断发生改变的过程中，接收有效的控制信息。利用变频器设计结构，保护系统中的整流二极管，增加二极管的使用年限，也要在电源输入端口及时加装断路器，从根本上解决变频器短路问题。

1.3 桥式起重机控制系统改造后结构分析

桥式起重控制系统在改造后，最重要的就是变频调速系统发生了改变，主要组成结构包括上位机、下位机以及变频调速控制模块，能在提升整体运行效率和管控要求的同时，确保运行维度符合实际标准。值得一提的是，在对其整体系统进行综合分析的过程中，要对起升结构和运行就结构进行综合分析和集中处理。其一，起升结构。也成为负载结构，包括主升结构和副起升结构，需要加注一个变频器进行集中的管理和操作，需要技术人员选择额定电流的标准化变频器，确保固定电流以及电动机负载率贴合实际需求，并依据运行速率和相关数据对整体运行情况进行控制。P L C会在应用过程中自动接收或者是发放编码器，从而传达相关信息，规避吊钩下滑问题。其二，运行结构。在起重机运行过程中，运行结构的使用频率并不高，为了进一步降低成本，需要在调速时，对变频器进行优化选择。

2 P L C变频器应用在桥式起重机控制系统改造中的路径分析

在桥式起重机控制系统改造过程中，针对运行结构要进行集中分析，需要技术人员结合系统中不同模块的运行结构进行集中改造，确保桥式起重机在系统改造后能建构更加有效的运行模型，确保运行效率和实际工作质量得到升级。在系统中，P L C技术的主要功效就在于能及时对按钮开关信号进行收集，并在整合后集中处理，通过相关分析模块对系统的运行状态综合分析，最后输出相关信息，控制继电器。在完成整个系统操作后，要对任务进行综合处理。

2.1 实现按钮处理模块的优化改造

在桥式起重机改造后，按钮模块处理主要是对整体发电机进行系统化控制，并且保证其对电磁阀运行模型和实际操作框架进行系统化分析和管控。主要是对电动机以及电磁阀进行启动和停止控制，能提升整体系统的管控能力，优化运行效率和整体操作质量。也就是说，只有保证按钮模块的有效控制，才能保证管控结构和管理效果贴合实际需求，实现整体运行结构和控制参数的优化。

2.2 实现通讯处理模块的优化改造

在对通讯模块进行综合分析的过程中，技术人员要从工作效率和工作模块有效性进行综合分析，确保控制模型和参数结构贴合实际需求。而对于P L C控制系统分析，主要是P L C技术在对变频器进行集中控制的过程中，也能对发电机进行操控，运行模块的最大应用价值就是能接收到有效的命令，并且对相关指令进行集中处理。另外，值得一提的是，在P L C技术对通讯模块进行综合处理的过程中，也能对按钮发出的控制信号进行集中处理，确保指令贴合实际需求，并对C P U处理器进行计算和分析，从而提升管理效果，确保管控模型贴合实际需求。在整个系统运行结构的最后，在保证系统操作流程完整度的同时，对程序计算结构进行集中梳理和整合，程序能有效计算出相关系统运行结果，并将其传输给变频器和运行设备，从而进一步提高工作任务的完成效率。除此之外，由于通讯模块主要集中在中央处理器中，对相关问题进行集中计算，并且将其计算结构直接传输给输出模块以及P r o f i b u s现场总线结构，提高整体执行设备的有效性和效率，确保驱动电机能在单位时间内对生产任务进行集中处理。

2.3 实现P I D控制模块的优化改造

要想有效改造桥式起重机的运行结构，就要对整体运行模型进行集中处理，综合提高管控系统和管理层级，在主起升设备运行和副起升设备运行的过程中，技术人员要对其运行速度进行综合分析和处理，确保技术指标贴合实际需求，系统内旋转编码器也能对电动机速度等信息进行集中处理。目前，多数系统中都是利用旋转编码器对电动机运行速率进行集中测量，借助数模转换卡对数字信息和数字量进行系统化传递，在运行一段时间后，要对预设速度进行集中比较，确保运行维度贴合实际需求。另外，技术人员若是采取常规化的P I D控制算法，也要对整体运行速度进行综合分析和集中比较，常规P I D控制算法具有自身的优势，能保证运行维度和运行效率在标准化运行层级结构中得到有效实现。只有保证运行效果贴合实际需求，才能提高项目运行水平。技术人员要对相关元件运行效率和操作效果进行综合分析，确保管控模型贴合项目运行标准，保证参数稳定性。

2.4 实现故障报警模块的优化改造

在实际项目运行过程中，技术人员要针对具体问题进行集中处理，确保管控结构贴合实际需求，并且对不同模块的不同功能进行集中整合。特别是对运行故障问题，技术人员要提高重视度，不仅仅是采取有效的措施进行及时处理，也要对相关问题进行备案。技术人员为了更好的观察和查询故障信号，利用故障预警模块对整体系统进行综合分析，确保在故障发生后能对产生原因进行集中梳理，只有提升系统稳定性和安全性，才能一定程度上保证桥式起重机的运行效率。

在P L C系统设计过程中，技术人员要对故障进行有效检修，并且对传感器的运行模型和信息结构进行集中检测，特别要注意的是，此时变频器的故障问题和超重问题都会被发现并总结，需要技术人员结合实际对其进行集中处理，以保证系统操作流程贴合实际需求。若是整体桥式起重机在工厂内部进行集中使用，需要技术人员对具体操作流程进行进一步优化，确保运行维度能贴合实际需求，并且对报警时间应该进行进一步的标注，优化信息系统收集结构和运行操作流程。而若是报警系统一直持续不断的发出警告，需要技术人员对其进行故障检修，有效的处理相关故障，特别要注意的是，系统内部的报警模块主要采取的都是动态化画面要素，在对报警模块进行P L C技术对接的同时，也要对系统模块的有效性进行分析，切记不能进行编程操作。