解太林

將PLC可編程控制器運(yùn)用于橋式起重機(jī)運(yùn)行過程的變頻調(diào)速當(dāng)中，將能夠使機(jī)器進(jìn)行變頻調(diào)速，促使起重機(jī)可以發(fā)回更大的作用。施工人員可以利用PLC系統(tǒng)針對起重機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)時狀況開展監(jiān)測，最大限度額發(fā)揮橋式起重機(jī)的工程效率，促進(jìn)橋式起重機(jī)在PLC系統(tǒng)的輔助下開展工程，也使PLC變頻調(diào)速獲得發(fā)展。本文將簡單描述PLC變頻技術(shù)的實(shí)時狀況，利用橋式起重機(jī)的工程現(xiàn)狀研究，分析和探討在橋式起重機(jī)工作過程中PLC變頻調(diào)速的實(shí)際運(yùn)用情況。

【關(guān)鍵詞】橋式起重機(jī) 實(shí)時監(jiān)測 PLC變頻調(diào)速 實(shí)時運(yùn)用和監(jiān)測

1 對PLC變頻調(diào)速的簡述

1.1 PLC的構(gòu)成

PLC是一種對數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行操作的工程電子系統(tǒng)，已經(jīng)是大范圍的運(yùn)用在各類自動控制系統(tǒng)當(dāng)中，以此對機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制。其中心部分為一個能夠進(jìn)行編寫程序的儲存器，之后工作人員將數(shù)字輸入、模擬輸入、定時、控制流程、邏輯運(yùn)算等一系列程序和指令在編寫好之后儲存在中心儲存器當(dāng)中、利用I/O設(shè)備或者相關(guān)接口進(jìn)行輸出，從而在各類機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和展開生產(chǎn)的過程當(dāng)中實(shí)施控制。PLC可編程控制器本身具備繁多的編程原件以及使用梯形圖，因此較為容易上手和掌握，同時也能夠滿足各種復(fù)雜情況下的控制功能，而且因?yàn)槭褂密浖娲死^電器，很大程度的減少了觸點(diǎn)接觸，也直接的提升了系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定和可靠性。

1.2 PLC可編程控制器技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢

1.2.1 能夠極大地節(jié)約電力

現(xiàn)在出現(xiàn)的PLC可編程控制器的結(jié)合引發(fā)的PLC變頻調(diào)速技術(shù)的誕生，則解決了傳統(tǒng)舊有的起重機(jī)系統(tǒng)工作模式的耗電問題，處理了不合理性，實(shí)現(xiàn)了橋式起重機(jī)在日常生產(chǎn)生活工程中的廣泛運(yùn)用，符合國家大力提倡的環(huán)保節(jié)能理念，節(jié)能電力。

1.2.2 促進(jìn)工效的提高

使用PLC變頻調(diào)速技術(shù)，可以在機(jī)器電機(jī)的負(fù)載情況的波動不同的情況下，做到依據(jù)個匯總不同的實(shí)際工作的需要和場景，控制出適合的電機(jī)轉(zhuǎn)速；同時，還可以利用點(diǎn)擊的低速轉(zhuǎn)動來增加工程工作的精準(zhǔn)度沒減少在工程過程中的空隙間隔時間，整體上促進(jìn)起重機(jī)工作效率。

1.2.3 發(fā)揮高水平的工作能力

在工程工作中，可以利用PLC變頻調(diào)速技術(shù)，進(jìn)而發(fā)揮起重機(jī)的高水平的工作能力。例如，在使用起重機(jī)的時候當(dāng)時的實(shí)際特殊情況將其調(diào)整至最適合的速度，提升工作效率，有效的控制工作成效，促進(jìn)工作水平的提高。例如，在運(yùn)輸帶中對其生產(chǎn)設(shè)備使用此項(xiàng)技術(shù)則能夠使其平穩(wěn)的減速和加速，對塑料、造紙等設(shè)備使用此項(xiàng)技術(shù)則能夠達(dá)到機(jī)器的高水平精確度的控制轉(zhuǎn)矩等等。

1.3 工程中對PLC變頻調(diào)速技術(shù)的利用

1.3.1 對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制

工作人員在操作控制橋式起重機(jī)運(yùn)行的時候，能夠?qū)崟r的利用PLC變頻調(diào)速技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行操控，達(dá)到控制電動機(jī)的調(diào)速變頻和選擇多段速度。要做到對機(jī)器的變頻調(diào)速，可以依據(jù)PLC控制技術(shù)的特征，操控橋式起重機(jī)的電機(jī)高、中、低三種速度端口，分析和控制起重機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀況，通過使用調(diào)速控制系統(tǒng)觸摸屏控制面板，完成遠(yuǎn)程監(jiān)視橋式起重機(jī)的運(yùn)行和工作。而通過針對工作生產(chǎn)過程中的橋式起重機(jī)進(jìn)行控制和監(jiān)管，將能夠大大的增強(qiáng)橋式起重機(jī)的工作的可靠度，促進(jìn)工作水平和工作效率的提高。

1.3.2 達(dá)成遠(yuǎn)程監(jiān)管和控制

在新型的控制技術(shù)系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控是最重要的組成部分之一，將能夠替代傳統(tǒng)大部分的按鈕開關(guān)、指示燈、數(shù)據(jù)信息設(shè)定以及傳統(tǒng)的大部分控制面板。能夠發(fā)揮PLC調(diào)速變頻技術(shù)的優(yōu)勢，做到監(jiān)控遠(yuǎn)程工作運(yùn)行情況，及時獲得清晰準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，是工程人員能夠全方位的把握起重機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)揮出更高的工作效率。

2 對橋式起重機(jī)的簡述

2.1 定義

橋式起重機(jī)另稱橋架型起重機(jī)，是作為在高架軌道上運(yùn)行工作的，又經(jīng)常被人們稱之為天車。機(jī)器是呈現(xiàn)縱向運(yùn)轉(zhuǎn)的，與呈現(xiàn)橫向運(yùn)轉(zhuǎn)的工程起重小車交替構(gòu)成一個矩形的工作區(qū)間范圍。通過矩形的空間工作將能夠?qū)Ω呒軜蛄合路降目諘缈臻g展開最大限度的運(yùn)用，將不會受制于吊運(yùn)物料的妨礙。同事，也因?yàn)槠鹬貦C(jī)的這一項(xiàng)優(yōu)勢，也能被運(yùn)用在露天儲料場、碼頭、廠房、室內(nèi)外的倉庫。

2.2 橋式起重機(jī)的類型

2.2.1 普通型

在橋式起重機(jī)類型中，普通的是僅為橋架運(yùn)行結(jié)構(gòu)以及起重小車組合構(gòu)成。金屬結(jié)構(gòu)的端梁和主梁是橋架運(yùn)行結(jié)構(gòu)的主體部分，而主梁又往往有多種類型，普通型的起重機(jī)機(jī)器的運(yùn)行動力源是電力驅(qū)動，使用的驅(qū)動裝置是萬向聯(lián)軸器，最終工程起重重量是500T。

2.2.2 簡易型

梁式起重機(jī)即為簡易型的橋式起重機(jī)，其本體結(jié)構(gòu)大致與普通型起重機(jī)類似。單其具備工作速度較快、跨度小、升起重量小的特點(diǎn)。起重機(jī)的主梁是由板鋼和型鋼構(gòu)建的截面梁，從而小車能夠在工字梁的的下翼遠(yuǎn)位置運(yùn)作。因此，簡易式起重機(jī)能夠在高架軌道上工作的同時，也可以在高架下方軌道利用懸掛的模式開展工程工作，所以也有了懸式起重機(jī)的稱呼。

2.2.3 防爆型

這一類型的起重機(jī)主要是運(yùn)用在容易有爆炸性氣體的特殊環(huán)境中，其本體組成也是與普通型的起重機(jī)大致類似。但是可以在機(jī)械設(shè)備的各部分例如金屬、電氣、電機(jī)等各種接觸面專門定制防爆模式措施，以在特殊爆炸性氣體環(huán)境中工作的時候保證起重機(jī)的安全。

2.3 在橋式起重機(jī)上對變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PLC的存在著豐富多樣的種類，在對被控制對象設(shè)備的輸入輸出點(diǎn)數(shù)和掃描速度等相關(guān)因素進(jìn)行綜合性分析之后，本文主要選取西門子公司生產(chǎn)的S7-200型系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)研究對象。當(dāng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時候，一方面要設(shè)計(jì)好開關(guān)量和模擬量的I/O點(diǎn)數(shù)，另一方面還需要依據(jù)目前的市場和各種行業(yè)的要求，設(shè)置好8路模擬輸出以便作為反饋信號，在此之中，4路的模擬量的各類輸出和輸入值例如PLC系統(tǒng)的控制端輸入/輸出、要求輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)冗余水平在15%以上。

3 對橋式起重機(jī)改造之后的優(yōu)勢效果簡述

在對橋式起重機(jī)進(jìn)行基于PLC控制的變頻調(diào)速裝置改造之后，與舊有的機(jī)器設(shè)備相比，取得了非常顯著的效果，體現(xiàn)出以下優(yōu)勢。

（1）橋式起重機(jī)在運(yùn)行過程中的減速、加速、制動、啟動等方面比之前顯得快速而平穩(wěn)，對于定位也更加精確，降低了負(fù)載方面的波動、極大地提升了安全性能。

（2）減輕了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對于電網(wǎng)的沖擊。

（3）觸控屏的使用使得控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的各類型控制元器件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o觸點(diǎn)化，延長了使用壽命。

（4）對于電機(jī)啟動時候的的電流的限制控制的很小，當(dāng)機(jī)器設(shè)備在較多的啟動和停止的時候減少了電動機(jī)的熱耗，有助于對電動機(jī)的保養(yǎng)。

（5）當(dāng)制動器處在低速動作的階段，將減少磨損剎車閘皮，延長使用壽命。

（6）使用新式變頻調(diào)速，在減速、加速、制動、啟動的過程當(dāng)中，在機(jī)器設(shè)備與舊式電機(jī)的電耗對比，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的所需電流更小，往往能夠達(dá)到降低30%左右，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源，控制成本的效果。

（7）使用可靠程度高、結(jié)構(gòu)簡單的鼠籠式電機(jī)替代繞線式電機(jī)，則能夠取消電阻器，減少交流接觸器的數(shù)量，很大程度的降低了接觸器不良導(dǎo)致的電機(jī)故障。

4 總結(jié)

隨著我國的經(jīng)濟(jì)市場的逐步發(fā)展，對于自動化的要求越來越高，尤其現(xiàn)在更是提出了工業(yè)4.0，生產(chǎn)設(shè)備的自動化。通過技術(shù)上的升級改造，大大的提升了橋式起重機(jī)的運(yùn)行安全狀況，因?yàn)槠涓脑爝^后的控制方式簡單、易排查故障的優(yōu)勢，極大地降低了工作人員的維護(hù)精力消耗，也降低了設(shè)備的能耗。對于工作效率以及工作水平有著顯著的提升。所以，這種新型的基于PLC的變頻調(diào)速技術(shù)可以在橋式起重機(jī)的工程運(yùn)用中具有廣闊的使用前景。

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作者簡介

解太林（1965-），男，江蘇省東臺市人。大學(xué)本科學(xué)歷，工程碩士?，F(xiàn)為江蘇省鹽城市教育科學(xué)研究院高級教師。研究方向?yàn)闄C(jī)械機(jī)電工程及職業(yè)教育教學(xué)教研。

作者單位

江蘇省鹽城市教育科學(xué)研究院 江蘇省鹽城市 224000