PLC+变频器系统在门座起重机上的改造应用

PLC+变频器系统在门座起重机上的改造应用

【摘要】针对烟台港大部分门座起重机控制方式过于落后的现状，港内提出了可编程控制器（PLC）+变频器控制的方式。目前已经完成了对烟港35#、36#、21#、23#门机电气控制系统改造，从而提高门机的使用寿命和工作效率。

【关键词】港口门座起重机；PLC；总线适配器；逆变器；晶闸管供电单元；变频器

港口门座起重机（以下简称门机）是沿地面轨道运行，下方可通过其它地面车辆的门型座架式可回转臂架型起重机，被广泛应用于港口码头的机械装卸。超重的劳动强度和大工作量要求它必须具备：起动转矩大、低速满转矩、快速的转矩上升时间和抱闸顺序控制功能、制动平稳、加减速平滑等特点。

目前，我国大多数门机都是采用“继电器+转子串电阻调速”的控制方式。在该系统控制方式下，电机在低速时稳定性差、出力不足；在高速重载下降时要有第三方制动才能保证不溜钩，频繁使用会因电机温度过高而出现绝缘降低的情况，加速电机的老化，既消耗大量的能源，又冲击电机，而且还降低了整机的稳定性，加速机械的疲劳。

近年来，“PLC+变频器调速”的控制系统被逐渐应用于我港门机上，与原控制方式相比，此控制系统有以下好处：电机机械特性变硬，起、制动平滑，运行平稳，定位精确，装卸效率提高，安全性能提高，维护成本下降，机械寿命延长等。

下面，以烟台港35#、36#、21#、23#门机为例，介绍一下应用“PLC+变频器”调速系统改造原始“继电器+转子串电阻调速”系统。

一、可编程控制器（PLC）

PLC首先将扫描到的输入信号存入相应的输入映像寄存器中，然后PLC按一定的算法进行输入/输出变换，并将这个变换给以物理实现，应用于现场。

（一）可编程控制器工作原理

PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原理设计。

（二）可编程控制器结构

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