摘 要：港口起重機(jī)械操作中，比較重視PLC及變頻技術(shù)的應(yīng)用，目的是提高起重操作的可靠性。港口起重機(jī)械，承載著港口的運(yùn)輸項(xiàng)目，必須做好相關(guān)的控制工作，才能提高起重操作的安全水平，避免引起運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。本文以港口起重機(jī)械為研究對(duì)象，重點(diǎn)分析PLC與變頻技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC；變頻技術(shù)；港口；起重機(jī)械

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.253

PLC與變頻技術(shù)，為港口起重機(jī)械提供了準(zhǔn)確的控制，促使其朝向電氣化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，保障港口起重機(jī)械各項(xiàng)技術(shù)的合理性。PLC能夠根據(jù)港口起重機(jī)械的指令，主動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，同時(shí)配合變頻調(diào)速的方法，全面控制起重機(jī)械的運(yùn)行，滿足港口貨運(yùn)的基本需求。

1 港口起重機(jī)械中的PLC與變頻技術(shù)

1.1 PLC

PLC在港口起重機(jī)械中，提供了數(shù)字化的操作方式，利用輸入、輸出的方式，控制機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。在起重機(jī)械工作的周期內(nèi)，PLC參與到整個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)起重機(jī)械的控制中心，輸出第一條指令時(shí)，PLC已經(jīng)進(jìn)入工作模式，按照控制中心的指令，執(zhí)行相關(guān)的編程信息[1]。例如：PLC對(duì)起重機(jī)械繼電器的控制，其在控制繼電器的同時(shí)，融合起重機(jī)械的工作電路圖，利用PLC工作方式，控制機(jī)械設(shè)備中的各個(gè)繼電器，PLC提供了并行工作的條件，周期性掃描繼電器，提供可行的邏輯編程。PLC采用的是存儲(chǔ)器邏輯，其控制起重機(jī)械時(shí)，需要將控制程序?qū)懭氲絇LC存儲(chǔ)器內(nèi)，如果需要更換控制命令，需要重新編寫控制程序，直接改變編程邏輯，PLC編程的可擴(kuò)展性較好，可以根據(jù)港口起重機(jī)械的需求，設(shè)計(jì)編程，有效控制起重機(jī)的速度和性能。

港口起重機(jī)械操作中，對(duì)精確度的要求比較高，利用程序指令，控制半導(dǎo)體電路，邏輯控制起重機(jī)械，解決了港口起重機(jī)械操作不準(zhǔn)確的問題，特別是PLC與變頻技術(shù)的配合，PLC可以根據(jù)變頻機(jī)構(gòu)的精度需要，設(shè)計(jì)限位器，改善變頻控制的同時(shí)，完善起重的基本操作，不僅提高了港口起重機(jī)械的安全性，還能保持穩(wěn)定的運(yùn)行方式。

1.2 變頻技術(shù)

港口起重機(jī)械內(nèi)，逐漸朝向數(shù)字化的方向發(fā)展，逐步設(shè)計(jì)了變頻操作模塊，利用全數(shù)字矢量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的變頻控制[2]。變頻技術(shù)能夠調(diào)節(jié)起重機(jī)械的負(fù)載，需要通過軟件設(shè)計(jì)，控制變頻操作，而且矢量控制的過程中，能夠調(diào)整參數(shù)。例如：起重機(jī)變頻系統(tǒng)的PWM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電流的正弦化，達(dá)到控制的標(biāo)準(zhǔn)，先反饋起重機(jī)械的實(shí)際情況，再根據(jù)設(shè)備反饋的信息，調(diào)節(jié)運(yùn)行指標(biāo)，在保障工況正常運(yùn)行的情況下，達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。

隨著港口起重機(jī)械內(nèi)，PLC軟件的成熟應(yīng)用，變頻技術(shù)也得到了充分的保障，可以將變頻器，使用在港口起重機(jī)械的負(fù)載中，完善PLC及變頻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。例如：港口運(yùn)輸中使用的門式起重機(jī)，此類起重設(shè)備，需要適應(yīng)頻繁啟停、高效運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境，滿足裝卸的基本需求，門式起重機(jī)的變頻系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了PLC、變頻器等，PLC控制主機(jī)單元，選用CP-316H型號(hào)，連接各個(gè)模塊，由PLC模塊處理門式起重機(jī)的信息，加強(qiáng)門式起重機(jī)操作的控制力度。

2 PLC與變頻技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用

同樣以港口的門式起重機(jī)為例，分析PLC與變頻技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。門式起重機(jī)運(yùn)行中，對(duì)控制結(jié)構(gòu)、調(diào)速結(jié)構(gòu)有明顯的要求，既要承擔(dān)港口的貨物運(yùn)輸，又要保證港口起重機(jī)械的性能。PLC與變頻技術(shù)，完善了控制結(jié)構(gòu)與調(diào)速系統(tǒng)，例如：某港口的門式起重機(jī)，采用G7變頻交流調(diào)速系統(tǒng)，提供全數(shù)字矢量控制技術(shù)，配置增量式脈沖編碼器，配合PLC控制，實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)行。

首先門式起重機(jī)，PLC的主模塊，使用了C200HE型機(jī)，為了符合門式起重機(jī)的應(yīng)用，還需設(shè)計(jì)通信模塊，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行[3]。門式起重機(jī)的信號(hào)，輸入到PLC模塊內(nèi)，經(jīng)由控制中心處理，輸出到端口后，由變頻器實(shí)行速度控制，此時(shí)PLC傳入的信號(hào)，會(huì)在變頻器內(nèi)反饋到運(yùn)算模塊，接觸器執(zhí)行門式起重機(jī)的通斷，完成門式起重機(jī)的運(yùn)行。

然后是PLC與變頻技術(shù)在門式起重機(jī)運(yùn)行調(diào)試中的應(yīng)用。分析具體的應(yīng)用，如：（1）零序保護(hù)，門式起重機(jī)起升之前，檢查主令控制器，當(dāng)面板顯示為零位時(shí)，才能確保PLC能夠正常的進(jìn)行工作，其為PLC控制的前提條件，以免影響門式起重機(jī)的實(shí)際應(yīng)用；（2）上升運(yùn)行，起升機(jī)構(gòu)進(jìn)入上升運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，動(dòng)作中，起重機(jī)機(jī)構(gòu)需準(zhǔn)確的執(zhí)行操作命令，執(zhí)行中支持變頻器、PLC的運(yùn)行，有效控制上升頻率，變頻控制與PLC控制，必須保持一直狀態(tài)，尤其是輸出頻率與主控器頻率一致時(shí)，必須確保接觸器能夠準(zhǔn)確的吸合，才能完善上升運(yùn)行；（3）下降運(yùn)行，下降動(dòng)作中，PLC、變頻器的參與，降低了門式起重機(jī)的控制難度，PLC與變頻器相互配合，通過指令控制輸出頻率，而且保持頻率與指令的一致性，滿足頻率與指令要求時(shí)，即可完成下降動(dòng)作。

最后是PLC及變頻技術(shù)在門式起重機(jī)中的保護(hù)控制，根據(jù)門式起重機(jī)的應(yīng)用，分為增幅限位保護(hù)、減負(fù)限位保護(hù)、超載聯(lián)鎖保護(hù)和風(fēng)速限位保護(hù)四個(gè)方面。PLC能夠檢測(cè)門式起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在變頻技術(shù)的配合下，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的保護(hù)。PLC簡(jiǎn)化了門式起重機(jī)的操作電路，提高了升降運(yùn)行的可靠性，同時(shí)控制起重機(jī)的電氣程序，在調(diào)試與運(yùn)行時(shí)，及時(shí)改變運(yùn)行頻率，保護(hù)門式起重機(jī)的運(yùn)行。

3 PLC與變頻技術(shù)在港口起重機(jī)械中的發(fā)展

PLC與變頻技術(shù)，在港口起重機(jī)械中，優(yōu)勢(shì)明顯，控制起重機(jī)械的各項(xiàng)動(dòng)作，其在后期應(yīng)用中，朝向安全性、穩(wěn)定性的方向發(fā)展，目的是保障港口起重機(jī)械整個(gè)系統(tǒng)的安全度，實(shí)現(xiàn)升降的自動(dòng)控制，而且禁止發(fā)生超載現(xiàn)象，逐步修正港口起重機(jī)械的運(yùn)行[4]。基于PLC與變頻技術(shù)的港口起重機(jī)，其可根據(jù)實(shí)際狀態(tài)，修改PLC編程，實(shí)現(xiàn)速度的增減與安全控制，合理設(shè)計(jì)起重機(jī)運(yùn)行的工藝參數(shù)，促使起重機(jī)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)束語

PLC與變頻技術(shù)的控制作用，改善了港口起重機(jī)械的操作方式，促使其朝向自動(dòng)化的方向發(fā)展。PLC在港口起重機(jī)械設(shè)備中，是可編程控制器，根據(jù)起重機(jī)械的需求，提供編程，同時(shí)采用變頻技術(shù)進(jìn)行控制，完善港口起重機(jī)械的應(yīng)用，重點(diǎn)是發(fā)揮PLC與變頻技術(shù)的控制作用，消除起重操作中的誤差。

參考文獻(xiàn)：

[1]張勇.港口起重機(jī)PLC與變頻控制技術(shù)的應(yīng)用[D].華南理工大學(xué)，2013.

[2]管成程.PLC及變頻技術(shù)在港口設(shè)備上的應(yīng)用[J].電子制作，2014（08）：231.

[3]汪祖功.PLC及變頻技術(shù)在港口設(shè)備上的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2010（18）：16+156.

[4]劉云，于偉紅，石岳一.變頻技術(shù)在起重機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國特種設(shè)備安全，2010（01）：50-51+55.

作者簡(jiǎn)介：張學(xué)偉（1986-），男，河北唐山人，本科，研究方向：電氣設(shè)備管理。