卸船機 plc 及變頻技術(shù)應(yīng)用探討

1、<p>　　卸船機 PLC 及變頻技術(shù)應(yīng)用探討</p><p>　　【摘要】本文主要結(jié)合卸船機電控系統(tǒng)的配置、保護設(shè)計應(yīng)用，深入分析研究了橋式抓斗式卸船機 PLC 及變頻技術(shù)的應(yīng)用。本文提出了自己的一些觀點和看法，可與同行共同探討。更多還原 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】變頻技術(shù)PLC卸船機應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TM344.6 文獻標識

2、碼：A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　隨著技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器(pLC)的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，作為一種成熟穩(wěn)定可靠的控制器，目前PLC已經(jīng)在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，它具有可靠性高、抗干擾能力強，在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境里，仍然可以十分正常地工作等優(yōu)點。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，卸船機由長期處于

3、人工手動操作時代漸漸進入了半自動控制或全自動控制時代。這又是一個自動控制技術(shù)成功應(yīng)用的典型案例，它幫助司機從高強度的工作中解脫出來，充分發(fā)揮各類傳感器、現(xiàn)代PLC控制器和直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器的優(yōu)越性能，并在保證卸船過程安全性的前提下將昂貴的卸船機的效率大大提高，從而使用戶得到更高的效益。卸船機 PLC 及變頻控制系統(tǒng)可根據(jù)不同的配置方式得到不同用戶的選擇。采用變頻器實現(xiàn)起重機電機的調(diào)速運行，結(jié)合 PLC 的強大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件

4、所開發(fā)出來的良好人機界面和通信能力因其技術(shù)先進性、維護性能的優(yōu)良性在卸船機正得到越來越廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　一、 PLC控制與變頻調(diào)速原理分析研究 </p><p>　　1、PLC控制。PLC即可編程控制器（Programmablelogic Controller），是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算 ,順序控

5、制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 / 輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 .PLC 是可編程邏輯電路。是以集中型輸出輸入，以及周期性的循環(huán)掃描這種方式來工作的。一是工作方式。PLC 通過可分布式布置的 I/O 模塊就近控制的繼電器是同時處于控制狀態(tài)的，而且都以并行的方式進行工作，而PLC 的內(nèi)部各器件以串行的方式進行周期性的循環(huán)掃描。二是工作特點。PLC 采用半導(dǎo)體集成電路來做定時器，不受環(huán)境的影響，定時的

6、范圍也較寬，同時其定時精度也很高。PLC 采用的是微電子技術(shù)，因為沒有繼電器類的開關(guān)觸點，也就無所謂損傷，可靠性高、壽命長，可維修性也好。PLC 控制可以實現(xiàn)現(xiàn)場施工和設(shè)計的同步進行。 </p><p>　　2、變頻調(diào)速。隨著 IGBI 變頻調(diào)速和矢量控制技術(shù)廣泛應(yīng)用，使得變頻調(diào)速技術(shù)的位能負載變?yōu)楝F(xiàn)實。第一，變頻技術(shù)適用于鼠籠式的電動機，使得鼠籠電動機的維修保養(yǎng)變得十分簡單。第二，變頻器的使用，可以實現(xiàn)位能與動

7、能向電能的轉(zhuǎn)化并反饋給電網(wǎng)，從而達到節(jié)能的目標，確保工況的正常運行。變頻器的主電路。整流電路：一般的三相變頻器的整流電路由三相全波整流橋組成。它的主要作用是對工頻的外部電源進行整流，并給逆變電路和控制電路提供所需要的直流電源。整流電路按其控制方式，可以是直流電壓源，也可以是直流電流源。逆變電路：逆變電路是利用六個半導(dǎo)體開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中的主開關(guān)元器件的通與斷，得到任意頻率的三相交流電輸出。它的主要作用是

8、在控制電路的控制下，將平滑電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。 </p><p>　　二、卸船機PLC與變頻技術(shù)應(yīng)用問題分析研究 </p><p>　　1、根據(jù)起重機電機驅(qū)動的特性和技術(shù)要求，采用帶測速反饋接口的變頻器作為起升 / 開閉/ 俯仰機構(gòu)的電機驅(qū)動， 采用不帶測速反饋接口變頻器作為大、小行車行走機構(gòu)的電機驅(qū)動.卸船機 PLC 接受外部開關(guān)信號 ( 按鈕、繼電器

9、 ) 的輸入，判斷當前的系統(tǒng)狀態(tài)以及輸出信號去控制接觸器、繼電器等器件，以完成相應(yīng)的控制任務(wù)。除此之外，另一個任務(wù)就是接受上位機的控制命令，以進行自動采樣。PLC 的軟件設(shè)計部分我們采用模塊化的方法，PLC 程序設(shè)計共有四個模塊 : 按鈕處理模塊、通信模塊、PID 控制模塊、故障報警模塊。卸船機 PLC 與變頻器之間可采用 Pro&#64257;bus 協(xié)議，可完全滿足控制要求。 </p><p>　　2

10、、卸船機各機構(gòu)的檢測與安全保護。一是起升 / 開閉機構(gòu)的檢測及安全保護起升 / 開閉機構(gòu)都設(shè)置了上下終端的限位開關(guān)以及凸輪限位開關(guān)，變頻器用于起升機構(gòu)的超速限位保護，同時變頻器也用于保護主起升機構(gòu)的過載、過電流、斷相、短路。二是小車 / 大車機構(gòu)的檢測及安全保護小車 / 大車機構(gòu)安裝檢測機關(guān)用于錨定和慢速平移，而大車 / 小車機構(gòu)的過載、過電流、斷相、短路也是由變頻器來保護的。三是俯仰機構(gòu)的檢測及安全保護俯仰機構(gòu)中安裝一套終點限位和一套

11、限速限位，同樣的，俯仰機構(gòu)的過載、過電流、斷相、短路也是由變頻器來保護的。四是供電的檢測及安全保護所有的空氣開關(guān)都設(shè)置了通斷檢測，接觸器都設(shè)置了故障檢測，并對電機的過載、過電流、斷相、短路進行保護。 </p><p>　　3、PLC與變頻應(yīng)用優(yōu)勢采用 PLC 技術(shù)和變頻調(diào)速來控制卸船機個機構(gòu)的運行與停止，提高了卸船機的可靠性、平穩(wěn)性、裝卸作業(yè)效率、安全性，并降低卸船機的維修費用和能耗。一是系統(tǒng)安全性的提高通過統(tǒng)一

12、配套的起升 / 開閉裝置，實現(xiàn)升降速度的自動控制，并有效控制超載，杜絕事故的發(fā)生。二是卸船機作業(yè)效率的提高系統(tǒng)可以隨時進行減速和升降，提高裝卸作業(yè)的效率，在貨物裝卸時表現(xiàn)出以下特點：通過軟停止和軟啟動的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物裝卸的軟處理，降低了機械運作的傳動沖擊，實現(xiàn)重載慢速、輕載快速，作業(yè)定位準確、平穩(wěn)安全，延長起重機的壽命。電動機在零速度的時候，也不會出現(xiàn)重物下滑和制動器的失靈和松動，完全可以保證系統(tǒng)的安全。而在貨物快速的裝卸中，也不會

13、有溜鉤的情況發(fā)生。 </p><p><b>　　三、結(jié)語 </b></p><p>　　卸船機在碼頭裝卸運輸行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用 , 其主要用來實現(xiàn)物體的轉(zhuǎn)運 , 隨著我國港口運輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展，不斷推動了卸船機的技術(shù)進步。卸船機控制技術(shù)從最初的發(fā)電機組控制方式發(fā)展到直流可控硅控制方式，直至目前 PLC 控制的變頻調(diào)速技術(shù)在卸船機系統(tǒng)應(yīng)用提供了有利條件。變頻調(diào)速以其可

14、靠性好，高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重運輸機械行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。本文以上就此提出了自己的一些看法和觀點，可供同行參考和借鑒。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 王兆義. 小型可編程控制器實用技術(shù)[M]. 北京 : 機械工業(yè)業(yè)出版社 ,2007. </p><p>　　[2] 潘泉洪

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