PLC及變頻器在港口起重設(shè)備上的運用分析

寧偉濤

（曹妃甸港礦石碼頭股份有限公司，河北 唐山 063200）

港口起重機設(shè)備的應用，需要在眾多的元件及設(shè)備相互配合使用的基礎(chǔ)上實現(xiàn)運轉(zhuǎn)。PLC 和變頻器作為港口起重設(shè)備中的一類重要元器件，對提升港口起重機設(shè)備的安全運行具有重要作用，降低了起重機故障的發(fā)生概率，加速了起重機的運行速度，改善了起重機的使用性能。并且PLC 及變頻器在港口起重設(shè)備中應用，具有維修便捷性及使用便利性等特點，當故障出現(xiàn)后能夠自行恢復到正常運行狀態(tài)。

1 PLC 及變頻器概述

1.1 PLC

PLC 在實際的應用過程中，主要是通過可編程儲存器，在內(nèi)部存儲程序中應用可編輯邏輯控制器，邏輯運算在執(zhí)行期間，能夠完成對內(nèi)部程序的有效控制，達到定時及計數(shù)的目的，保證各項指令能夠滿足用戶自身的實際適應需求，通過采用輸入、輸出的過程中，能夠更加明確機械的類型，以完成對整體生產(chǎn)過程的有效控制?？删庉嬤壿嬁刂破髟谑褂眠^程中，包括以下幾個時期：采樣輸入時期、有效執(zhí)行用戶程序時期、輸出刷新功能，以上三個時期共同形成一個掃描周期，重復掃描可在編輯邏輯控制器內(nèi)部CPU 運行的情況下進行開展。將PLC 應用于港口起重設(shè)備中，完成了對其中級設(shè)備繼電器的有效控制，實現(xiàn)了對電路圖的有效掃描及控制。

1.2 變頻器

變頻器在實際的使用過程中，實現(xiàn)了對變頻技術(shù)及微電子技術(shù)的應用，完成了對交流電動機中電力設(shè)備的有效控制，優(yōu)化了電機中的電源頻率。在具體應用時，變頻器主要是用于電壓及電源頻率的調(diào)節(jié)和輸出，使用IGBT 來完成開斷。同時，要想保證整個設(shè)備的節(jié)能效果，應做好調(diào)速工作，根據(jù)電機的實際使用，對電源中的電壓進行調(diào)整。變頻器在實際的使用過程中，展現(xiàn)出了較強的使用性功能，展現(xiàn)出來的保護性租用包括過壓保護、過載保護、過流保護等。在科學技術(shù)的推動下，變頻器技術(shù)不斷更新，使用范圍不斷擴展，自身的應用技能水平也隨之而提高，在各個領(lǐng)域中均取得了良好的應用。變頻器包括兩種類型：第一種為電流型，在實際的應用過程中，是指將直流轉(zhuǎn)化為交流的過程。第二種為電壓型，在實際應用過程中是指將電壓源轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯倪^程。

2 PLC 及變頻器在港口起重設(shè)備上的運用

2.1 PLC 在港口起重設(shè)備上的運用

在最早期階段，PLC 被應用于港口起重設(shè)備上，以FI系統(tǒng)設(shè)備為主，在實際的應用過程中，通過使用PLC 使設(shè)備達到了60 輸入點，完成了對輸入點及輸出點結(jié)構(gòu)方式的有效控制。在實際的應用過程中，輸入點及輸出點會呈現(xiàn)出不斷擴大發(fā)展趨勢，但是總體的比例依然保持在3：2。在科學技術(shù)水平的推動下，使PLC 配置更為優(yōu)化，通信組件模塊的使用，提升了配置的靈活性。在應用新型的PLC 時，在對時鐘線及數(shù)據(jù)線進行串聯(lián)時主要是使用兩根連線來進行，在港口起重設(shè)備中應用該種結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒆陨淼淖饔贸浞值陌l(fā)揮出來，降低了控制線的環(huán)數(shù)，完成了對線路狀況的快速獲取。在開展起重機作業(yè)實驗時，將型號為OMRON 的起重機作為例子進行分析，在對司機室和主機控制柜進行連接時，主要是使用6 根線來完成連接工作，控制線包括兩根AC220V 控制電源線和兩根DC24V 控制電源線共同來組成。六道回流環(huán)數(shù)的形成主要是通過控制線來實現(xiàn)，通過對控制線的使用，使系統(tǒng)更具靈活性，保證了港口起重機電氣的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了對起重機設(shè)備的合理應用。另外，港口起重機設(shè)備還被廣泛應用于正反轉(zhuǎn)電氣連鎖線路中，將副觸頭與連接線圈有機地聯(lián)合到一起，但是在實際的使用過程中，由于線路較短，導致PLC 的控制優(yōu)勢無法充分地展現(xiàn)出來。因此，PLC 的輸入信號需要以接觸器的輔助觸頭為依據(jù)，進而實現(xiàn)電氣連鎖，將系統(tǒng)的使用性能充分地展示出來，在對故障區(qū)域進行查探時，應充分使用顯示屏來進行，以確保能夠快速地發(fā)現(xiàn)故障，高效地處理故障問題。

為了提升PLC 在未來的發(fā)展效果，在實際的使用過程中，將會與變頻器、組態(tài)模塊等有機地組合到一起，有助于優(yōu)化港口起重器的控制精度及運行性能。另外，在實際的使用過程中，會將傳統(tǒng)的淡季控制模式摒棄掉，被廣泛應用于聯(lián)機控制模式中，有助于促進PLC 功能的不斷完善，在對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行傳輸時，主要是通過聯(lián)機的形式來實現(xiàn)，能夠快速將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息傳送到計算機中，在開展遠程控制工作時，主要是通過使用港口中的局域網(wǎng)來實現(xiàn)，實現(xiàn)了對起重設(shè)備運行狀態(tài)的有效監(jiān)控，使港口起重設(shè)備更具自動化。因此，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，PLC 技術(shù)不斷完善，并且在發(fā)展過程中會不斷向著自動化技術(shù)方向邁進。因此，為了提升港口起重機設(shè)備的應用效果及質(zhì)量，應加大對軟件技術(shù)及信息技術(shù)的充分運用，為港口起重機設(shè)備的更好發(fā)展提供技術(shù)保障。

PLC 在未來的發(fā)展過程中，將會與變頻器及組態(tài)模塊組合在一起使用，有助于促進港口起重設(shè)備控制精度及運行性能的大大提升。在實際的應用過程中，應逐漸將單機控制模式摒棄掉，而是采用連接控制模式，以促進PLC 功能的提升，在向計算機中傳輸數(shù)據(jù)時主要是通過聯(lián)機的形式來實現(xiàn)，運用局域網(wǎng)，使用遠程控制方式對港口中的數(shù)據(jù)進行控制，監(jiān)控其中設(shè)備的運行狀況，以完成對港口起重設(shè)備的有效控制。因此，在科學技術(shù)的推動下，有助于促進PLC 技術(shù)的不斷完善，并向自動化方向發(fā)展。需將智能化控制系統(tǒng)引入進來，依靠強大的軟件技術(shù)及信息技術(shù)，為港口起重設(shè)備的更好應用提供保障。

2.2 變頻器在港口起重設(shè)備上的運用

變頻技術(shù)是在科學技術(shù)的基礎(chǔ)上而誕生的一類技術(shù)，尤其是矢量控制技術(shù)應用后，促進了變頻技術(shù)水平的不斷提升，并將其應用于不同的領(lǐng)域中。在港口起重設(shè)備中應用變頻器，主要是指運用一個變頻器來完成對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及大車行走機構(gòu)的有效控制，之所以能夠取得良好的應用效果，由于大車行走機構(gòu)及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的電機總?cè)萘肯嗤?，有效地避免了結(jié)構(gòu)在實際的使用過程中出現(xiàn)超負載現(xiàn)象，導致整體變化縮小，接觸器及電阻箱的應用水量大大下降。另外，矢量控制技術(shù)的應用，促進了變頻技術(shù)的不斷完善，其中融合了大量的矢量技術(shù)和變頻電機，滿足了低頻專柜的調(diào)速硬度及轉(zhuǎn)矩特性，確保其能夠長期處于低速的運行狀態(tài)中，防止在重載下出現(xiàn)遛鉤情況的產(chǎn)生，促進了輕載和空鉤效率的大大提升，整體能耗大大下降。在港口起重設(shè)備中應用變頻器也展現(xiàn)出了較強的使用功能，通過將變頻器引入進來，完成了對PLC 方向變頻器控制端子及控制信號的有效連接，提升了電機正反轉(zhuǎn)控制效果及質(zhì)量。另外，在對電機進行控制時，主要是利用內(nèi)部編程控制方法，對電機中的不同檔位進行控制，為了提升無極調(diào)速應用效果，可在變頻器中接入變頻器模擬量的主零信號及控制端子信號，促進控制精度的大大提升。

變頻器在港口起重設(shè)備中應用，完成了對變幅、起升中編碼器信號的有效采集及控制，完成了對電機位置及速度的有效檢測。在對輸出信號進行調(diào)整時，應根據(jù)電機的實際使用情況來做好相關(guān)的調(diào)整工作，完成對閉環(huán)控制位置及速度的有效調(diào)整。另外，通過控制減速時間，完成了對停車時間及加速時間的有效控制。變頻器在實際的使用過程中，制動單元的消耗以熱能的形式來進行，進而達到快速制動的目的。

3 結(jié)語

在港口起重設(shè)備上應用PLC 及變頻器設(shè)備，使起重設(shè)備的性能更為優(yōu)化，精度更加準確。變頻器在實際的使用過程中，主要是運用微電子技術(shù)和表您技術(shù)，實現(xiàn)了對交流電動機中電力設(shè)備的控制。通過使用變頻器，實現(xiàn)了對PLC 方向變頻器控制端子及控制信號的有效控制，以此達到電機正反轉(zhuǎn)控制的目的，為其能夠更好地在港口起重設(shè)備中應用提供保障。