基于PLC的塔式起重機控制系統(tǒng)的設計

孫發(fā)興 王洪興

（青海省建筑建材科學研究院，青海西寧 810008）

基于PLC的塔式起重機控制系統(tǒng)的設計

孫發(fā)興 王洪興

（青海省建筑建材科學研究院，青海西寧 810008）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展逐漸繁盛，在此建設過程中其發(fā)揮的作用功不可沒。傳統(tǒng)的塔式起重機其控制系統(tǒng)主要是由繼電器接觸器進行控制，無形之中增加了系統(tǒng)操控的復雜性，降低了其安全性，而PLC系統(tǒng)應用則有效改善了此種情況?；诖耍疚膶LC為核心的控制器在塔式起重機控制系統(tǒng)的應用進行研究，并對其設計方法進行探索，提出自己的見解和措施，希望可以為相關(guān)人士在該方面的研究提供借鑒。

PLC 塔式起重機 控制系統(tǒng)

我國經(jīng)濟建設的發(fā)展讓建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑工程的質(zhì)量和進度一直是建設單位所關(guān)注的重點。而提升建筑工程發(fā)展的重要支撐則是其機械設備的應用，尤其塔式起重機的應用更是為建筑工程的發(fā)展平添動力。依照國家規(guī)定，塔機應當安裝一定的安全裝置，并對操控系統(tǒng)進行嚴格的限制和規(guī)定，防止因為操作違規(guī)而產(chǎn)生危害作用。因此，對塔式起重機的關(guān)鍵參數(shù)進行實時監(jiān)測就顯得非常重要。以PLC為安全系統(tǒng)核心則可以對塔式起重機的位置變化、高度變化、起重量等進行監(jiān)控，有效保證塔式起重機的安全操控。

1 PLC系統(tǒng)組成及作用

PLC系統(tǒng)的各個部分具有不同的功能和作用。CPU一般由控制器、運算器、寄存器組成，其集成在一個芯片內(nèi)，通過總線與存儲單元、輸入、輸出接口電路連接在一起。其是PLC進行運算的核心，是進行信號集散的重要“基地”。存儲其主要包括系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器、工作數(shù)據(jù)存儲器，不同的存儲器依照各自的需求進行工作，主要是對數(shù)據(jù)進行相應的存儲，保證在數(shù)據(jù)應用時候能夠及時調(diào)出。I/0單元與工程建設現(xiàn)場有很大關(guān)聯(lián)，其能夠接受各種設備信號，通過將信號進行轉(zhuǎn)換的方式達到控制操控的目的。該模塊可以說是進行操控的執(zhí)行元件。編程器能夠讓用戶進行相應的編制、調(diào)試、監(jiān)視，其所具有的LCD或者CRT顯示功能，可以讓用戶通過屏幕進行對話，實現(xiàn)操控的智能化和便捷化。

2 塔式起重機PLC控制系統(tǒng)原理

通過PLC系統(tǒng)的控制，塔式起重機的起升、回轉(zhuǎn)、變幅，已經(jīng)電機運行等等內(nèi)容都被系統(tǒng)囊括其中，通過電動機、變頻器的傳動達到對塔式起重機的精準控制。并且，PLC系統(tǒng)應用之后，原有的多臺系統(tǒng)控制的局面將被取代，僅僅一臺PLC即可以進行有效管控。

PLC系統(tǒng)應用之后需要滿足實際工程建設的需要，要保證起重機能夠平穩(wěn)而快速的啟動。同時，還需要結(jié)合不同的工況進行相應的制動方式考慮，在自由制動方式和強制制動方式中進行選擇使用。同時，為了保證塔式起重機能夠獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩，盡量通過機械制動器的設定對其打開時間、運行電流、變頻器的運行頻率等內(nèi)容進行管控，從而讓起重機的負載保持在合理范圍內(nèi)。

3 PLC塔式起重機控制系統(tǒng)設計

3.1 抗干擾設計

塔式起重機的活動空間一般是戶外，其所接觸到的各種信號也較多，這就需要其具有一定的抗干擾性，尤其是在雷暴區(qū)進行作業(yè)的起重機，其更加需要做好相應的防雷設計，做好相應的抗干擾設計。PLC系統(tǒng)輸入導線分布于起重機的塔身，這就需要在控制系統(tǒng)中進行屏蔽電纜和PLC局部電纜，以及高壓泄放元件的裝置，做好相應的PLC接地設置，做好塔式起重機金屬結(jié)構(gòu)的接地設置。

3.2 過程通道抗干擾設計

塔式起重機的導線傳輸距離較長，并且因為導線相互較錯，極容易出現(xiàn)線路干擾情況，加上在PLC系統(tǒng)中，傳輸線上的信號多是脈沖波，傳輸?shù)倪^程中容易出現(xiàn)傳輸不暢，降低傳輸效率、延時、畸變的情況。在進行設計的時候則可以采用光電禍合隔離的方式，運用光電禍合器切斷主機與其余部分的電路聯(lián)系。其次，還可以采用雙絞線傳輸?shù)姆绞竭M行抗波處理，能夠讓長線在傳輸過程中具有較好的抗干擾性。

3.3 硬件操控系統(tǒng)設計

如圖1所示，PLC外圍接線電路的I/0接線信號分別與其名稱相對應，從而達到有效操控的目的。

3.4 軟件系統(tǒng)設計

軟件的設計依據(jù)的是起重機控制電路的工作原理。在此設計中，對于PLC程序的該設計來說，其主要是為了能夠接收到來自于外部的各種開關(guān)信號輸入，從而能夠?qū)Ξ斍暗南到y(tǒng)狀態(tài)進行相應的判斷，通過響應的信號控制達到接觸器器件的控制，通過有效的控制達到相應的任務完成。

4 結(jié)語

塔式起重機的應用為工程建設提供了極大的便利，成為工程建設質(zhì)量的可靠保障。PLC控制系統(tǒng)的應用和設計為塔式起重機的發(fā)展提供了重要支撐，并具有使用方便、快捷、動態(tài)調(diào)整性能良好的特點，讓塔式起重機的應用更加具有穩(wěn)定性和可靠性。并且，通過實踐中對于PLC的應用，還能夠有效節(jié)省工程建設的支出成本，擴大工程建設企業(yè)的利潤空間?；赑LC對塔式起重機控制系統(tǒng)進行設計，能夠很好的提升起重機的應用效能，能夠讓起重機的安全性和穩(wěn)定性得到提升，其值得更多的設計人員對其進行深入研究。

［1］賀勇，陳建華.基于PLC的塔式起重機控制系統(tǒng)的設計［J］.微計算機信息，2007，22∶85-86+96.

［2］劉海智，呂麗榮.PLC在塔式起重機中的應用［J］.價值工程，2012，33∶62-64.