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(jī)設(shè)備的應(yīng)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(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC 和變頻器作為港口起重設(shè)備中的一類(lèi)重要元器件，對(duì)提升港口起重機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要作用，降低了起重機(jī)故障的發(fā)生概率，加速了起重機(jī)的運(yùn)行速度，改善了起重機(jī)的使用性能。并且PLC 及變頻器在港口起重設(shè)備中應(yīng)用，具有維修便捷性及使用便利性等特點(diǎn)，當(dāng)故障出現(xiàn)后能夠自行恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。

1 PLC 及變頻器概述

1.1 PLC

PLC 在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，主要是通過(guò)可編程儲(chǔ)存器，在內(nèi)部存儲(chǔ)程序中應(yīng)用可編輯邏輯控制器，邏輯運(yùn)算在執(zhí)行期間，能夠完成對(duì)內(nèi)部程序的有效控制，達(dá)到定時(shí)及計(jì)數(shù)的目的，保證各項(xiàng)指令能夠滿(mǎn)足用戶(hù)自身的實(shí)際適應(yīng)需求，通過(guò)采用輸入、輸出的過(guò)程中，能夠更加明確機(jī)械的類(lèi)型，以完成對(duì)整體生產(chǎn)過(guò)程的有效控制。可編輯邏輯控制器在使用過(guò)程中，包括以下幾個(gè)時(shí)期：采樣輸入時(shí)期、有效執(zhí)行用戶(hù)程序時(shí)期、輸出刷新功能，以上三個(gè)時(shí)期共同形成一個(gè)掃描周期，重復(fù)掃描可在編輯邏輯控制器內(nèi)部CPU 運(yùn)行的情況下進(jìn)行開(kāi)展。將PLC 應(yīng)用于港口起重設(shè)備中，完成了對(duì)其中級(jí)設(shè)備繼電器的有效控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路圖的有效掃描及控制。

1.2 變頻器

變頻器在實(shí)際的使用過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變頻技術(shù)及微電子技術(shù)的應(yīng)用，完成了對(duì)交流電動(dòng)機(jī)中電力設(shè)備的有效控制，優(yōu)化了電機(jī)中的電源頻率。在具體應(yīng)用時(shí)，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(lái)完成開(kāi)斷。同時(shí)，要想保證整個(gè)設(shè)備的節(jié)能效果，應(yīng)做好調(diào)速工作，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際使用，對(duì)電源中的電壓進(jìn)行調(diào)整。變頻器在實(shí)際的使用過(guò)程中，展現(xiàn)出了較強(qiáng)的使用性功能，展現(xiàn)出來(lái)的保護(hù)性租用包括過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等。在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，變頻器技術(shù)不斷更新，使用范圍不斷擴(kuò)展，自身的應(yīng)用技能水平也隨之而提高，在各個(gè)領(lǐng)域中均取得了良好的應(yīng)用。變頻器包括兩種類(lèi)型：第一種為電流型，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，是指將直流轉(zhuǎn)化為交流的過(guò)程。第二種為電壓型，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中是指將電壓源轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯倪^(guò)程。

2 PLC 及變頻器在港口起重設(shè)備上的運(yùn)用

2.1 PLC 在港口起重設(shè)備上的運(yùn)用

在最早期階段，PLC 被應(yīng)用于港口起重設(shè)備上，以FI系統(tǒng)設(shè)備為主，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)使用PLC 使設(shè)備達(dá)到了60 輸入點(diǎn)，完成了對(duì)輸入點(diǎn)及輸出點(diǎn)結(jié)構(gòu)方式的有效控制。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，輸入點(diǎn)及輸出點(diǎn)會(huì)呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大發(fā)展趨勢(shì)，但是總體的比例依然保持在3：2。在科學(xué)技術(shù)水平的推動(dòng)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(yīng)用新型的PLC 時(shí)，在對(duì)時(shí)鐘線及數(shù)據(jù)線進(jìn)行串聯(lián)時(shí)主要是使用兩根連線來(lái)進(jìn)行，在港口起重設(shè)備中應(yīng)用該種結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒆陨淼淖饔贸浞值陌l(fā)揮出來(lái)，降低了控制線的環(huán)數(shù)，完成了對(duì)線路狀況的快速獲取。在開(kāi)展起重機(jī)作業(yè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將型號(hào)為OMRON 的起重機(jī)作為例子進(jìn)行分析，在對(duì)司機(jī)室和主機(jī)控制柜進(jìn)行連接時(shí)，主要是使用6 根線來(lái)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(lái)組成。六道回流環(huán)數(shù)的形成主要是通過(guò)控制線來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)控制線的使用，使系統(tǒng)更具靈活性，保證了港口起重機(jī)電氣的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重機(jī)設(shè)備的合理應(yīng)用。另外，港口起重機(jī)設(shè)備還被廣泛應(yīng)用于正反轉(zhuǎn)電氣連鎖線路中，將副觸頭與連接線圈有機(jī)地聯(lián)合到一起，但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，由于線路較短，導(dǎo)致PLC 的控制優(yōu)勢(shì)無(wú)法充分地展現(xiàn)出來(lái)。因此，PLC 的輸入信號(hào)需要以接觸器的輔助觸頭為依據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣連鎖，將系統(tǒng)的使用性能充分地展示出來(lái)，在對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行查探時(shí)，應(yīng)充分使用顯示屏來(lái)進(jìn)行，以確保能夠快速地發(fā)現(xiàn)故障，高效地處理故障問(wèn)題。

為了提升PLC 在未來(lái)的發(fā)展效果，在實(shí)際的使用過(guò)程中，將會(huì)與變頻器、組態(tài)模塊等有機(jī)地組合到一起，有助于優(yōu)化港口起重器的控制精度及運(yùn)行性能。另外，在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)將傳統(tǒng)的淡季控制模式摒棄掉，被廣泛應(yīng)用于聯(lián)機(jī)控制模式中，有助于促進(jìn)PLC 功能的不斷完善，在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸時(shí)，主要是通過(guò)聯(lián)機(jī)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠快速將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息傳送到計(jì)算機(jī)中，在開(kāi)展遠(yuǎn)程控制工作時(shí)，主要是通過(guò)使用港口中的局域網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控，使港口起重設(shè)備更具自動(dòng)化。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC 技術(shù)不斷完善，并且在發(fā)展過(guò)程中會(huì)不斷向著自動(dòng)化技術(shù)方向邁進(jìn)。因此，為了提升港口起重機(jī)設(shè)備的應(yīng)用效果及質(zhì)量，應(yīng)加大對(duì)軟件技術(shù)及信息技術(shù)的充分運(yùn)用，為港口起重機(jī)設(shè)備的更好發(fā)展提供技術(shù)保障。

PLC 在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，將會(huì)與變頻器及組態(tài)模塊組合在一起使用，有助于促進(jìn)港口起重設(shè)備控制精度及運(yùn)行性能的大大提升。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)逐漸將單機(jī)控制模式摒棄掉，而是采用連接控制模式，以促進(jìn)PLC 功能的提升，在向計(jì)算機(jī)中傳輸數(shù)據(jù)時(shí)主要是通過(guò)聯(lián)機(jī)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用局域網(wǎng)，使用遠(yuǎn)程控制方式對(duì)港口中的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，監(jiān)控其中設(shè)備的運(yùn)行狀況，以完成對(duì)港口起重設(shè)備的有效控制。因此，在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，有助于促進(jìn)PLC 技術(shù)的不斷完善，并向自動(dòng)化方向發(fā)展。需將智能化控制系統(tǒng)引入進(jìn)來(lái)，依靠強(qiáng)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(yīng)用提供保障。

2.2 變頻器在港口起重設(shè)備上的運(yùn)用

變頻技術(shù)是在科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上而誕生的一類(lèi)技術(shù)，尤其是矢量控制技術(shù)應(yīng)用后，促進(jìn)了變頻技術(shù)水平的不斷提升，并將其應(yīng)用于不同的領(lǐng)域中。在港口起重設(shè)備中應(yīng)用變頻器，主要是指運(yùn)用一個(gè)變頻器來(lái)完成對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及大車(chē)行走機(jī)構(gòu)的有效控制，之所以能夠取得良好的應(yīng)用效果，由于大車(chē)行走機(jī)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)總?cè)萘肯嗤?，有效地避免了結(jié)構(gòu)在實(shí)際的使用過(guò)程中出現(xiàn)超負(fù)載現(xiàn)象，導(dǎo)致整體變化縮小，接觸器及電阻箱的應(yīng)用水量大大下降。另外，矢量控制技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)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(jī)，滿(mǎn)足了低頻專(zhuān)柜的調(diào)速硬度及轉(zhuǎn)矩特性，確保其能夠長(zhǎng)期處于低速的運(yùn)行狀態(tài)中，防止在重載下出現(xiàn)遛鉤情況的產(chǎn)生，促進(jìn)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(yīng)用變頻器也展現(xiàn)出了較強(qiáng)的使用功能，通過(guò)將變頻器引入進(jìn)來(lái)，完成了對(duì)PLC 方向變頻器控制端子及控制信號(hào)的有效連接，提升了電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制效果及質(zhì)量。另外，在對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，主要是利用內(nèi)部編程控制方法，對(duì)電機(jī)中的不同檔位進(jìn)行控制，為了提升無(wú)極調(diào)速應(yīng)用效果，可在變頻器中接入變頻器模擬量的主零信號(hào)及控制端子信號(hào)，促進(jìn)控制精度的大大提升。

變頻器在港口起重設(shè)備中應(yīng)用，完成了對(duì)變幅、起升中編碼器信號(hào)的有效采集及控制，完成了對(duì)電機(jī)位置及速度的有效檢測(cè)。在對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)根據(jù)電機(jī)的實(shí)際使用情況來(lái)做好相關(guān)的調(diào)整工作，完成對(duì)閉環(huán)控制位置及速度的有效調(diào)整。另外，通過(guò)控制減速時(shí)間，完成了對(duì)停車(chē)時(shí)間及加速時(shí)間的有效控制。變頻器在實(shí)際的使用過(guò)程中，制動(dòng)單元的消耗以熱能的形式來(lái)進(jìn)行，進(jìn)而達(dá)到快速制動(dòng)的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

在港口起重設(shè)備上應(yīng)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(zhǔn)確。變頻器在實(shí)際的使用過(guò)程中，主要是運(yùn)用微電子技術(shù)和表您技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)交流電動(dòng)機(jī)中電力設(shè)備的控制。通過(guò)使用變頻器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)PLC 方向變頻器控制端子及控制信號(hào)的有效控制，以此達(dá)到電機(jī)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(yīng)用提供保障。