卸船機(jī) plc 及變頻技術(shù)應(yīng)用探討

1、<p>　　卸船機(jī) 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(jī)電控系統(tǒng)的配置、保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用，深入分析研究了橋式抓斗式卸船機(jī) PLC 及變頻技術(shù)的應(yīng)用。本文提出了自己的一些觀點(diǎn)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(jī)應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM344.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

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(guò)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(lái)越廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中，它具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，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(diǎn)。隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，卸船機(jī)由長(zhǎng)期處于

3、人工手動(dòng)操作時(shí)代漸漸進(jìn)入了半自動(dòng)控制或全自動(dòng)控制時(shí)代。這又是一個(gè)自動(dòng)控制技術(shù)成功應(yīng)用的典型案例，它幫助司機(jī)從高強(qiáng)度的工作中解脫出來(lái)，充分發(fā)揮各類(lèi)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(guò)程安全性的前提下將昂貴的卸船機(jī)的效率大大提高，從而使用戶(hù)得到更高的效益。卸船機(jī) 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(hù)的選擇。采用變頻器實(shí)現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行，結(jié)合 PLC 的強(qiáng)大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件

4、所開(kāi)發(fā)出來(lái)的良好人機(jī)界面和通信能力因其技術(shù)先進(jìn)性、維護(hù)性能的優(yōu)良性在卸船機(jī)正得到越來(lái)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(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算 ,順序控

5、制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入 / 輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)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(lái)工作的。一是工作方式。PLC 通過(guò)可分布式布置的 I/O 模塊就近控制的繼電器是同時(shí)處于控制狀態(tài)的，而且都以并行的方式進(jìn)行工作，而PLC 的內(nèi)部各器件以串行的方式進(jìn)行周期性的循環(huán)掃描。二是工作特點(diǎn)。PLC 采用半導(dǎo)體集成電路來(lái)做定時(shí)器，不受環(huán)境的影響，定時(shí)的

6、范圍也較寬，同時(shí)其定時(shí)精度也很高。PLC 采用的是微電子技術(shù)，因?yàn)闆](méi)有繼電器類(lèi)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，也就無(wú)所謂損傷，可靠性高、壽命長(zhǎng)，可維修性也好。PLC 控制可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工和設(shè)計(jì)的同步進(jìn)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(fù)載變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。第一，變頻技術(shù)適用于鼠籠式的電動(dòng)機(jī)，使得鼠籠電動(dòng)機(jī)的維修保養(yǎng)變得十分簡(jiǎn)單。第二，變頻器的使用，可以實(shí)現(xiàn)位能與動(dòng)

7、能向電能的轉(zhuǎn)化并反饋給電網(wǎng)，從而達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，確保工況的正常運(yùn)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(duì)工頻的外部電源進(jìn)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(gè)半導(dǎo)體開(kāi)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(kāi)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(jī)PLC與變頻技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題分析研究 </p><p>　　1、根據(jù)起重機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的特性和技術(shù)要求，采用帶測(cè)速反饋接口的變頻器作為起升 / 開(kāi)閉/ 俯仰機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 采用不帶測(cè)速反饋接口變頻器作為大、小行車(chē)行走機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng).卸船機(jī) PLC 接受外部開(kāi)關(guān)信號(hào) ( 按鈕、繼電器

9、 ) 的輸入，判斷當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)以及輸出信號(hào)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(gè)任務(wù)就是接受上位機(jī)的控制命令，以進(jìn)行自動(dòng)采樣。PLC 的軟件設(shè)計(jì)部分我們采用模塊化的方法，PLC 程序設(shè)計(jì)共有四個(gè)模塊 : 按鈕處理模塊、通信模塊、PID 控制模塊、故障報(bào)警模塊。卸船機(jī) PLC 與變頻器之間可采用 Pro&#64257;bus 協(xié)議，可完全滿(mǎn)足控制要求。 </p><p>　　2

10、、卸船機(jī)各機(jī)構(gòu)的檢測(cè)與安全保護(hù)。一是起升 / 開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的檢測(cè)及安全保護(hù)起升 / 開(kāi)閉機(jī)構(gòu)都設(shè)置了上下終端的限位開(kāi)關(guān)以及凸輪限位開(kāi)關(guān)，變頻器用于起升機(jī)構(gòu)的超速限位保護(hù)，同時(shí)變頻器也用于保護(hù)主起升機(jī)構(gòu)的過(guò)載、過(guò)電流、斷相、短路。二是小車(chē) / 大車(chē)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)及安全保護(hù)小車(chē) / 大車(chē)機(jī)構(gòu)安裝檢測(cè)機(jī)關(guān)用于錨定和慢速平移，而大車(chē) / 小車(chē)機(jī)構(gòu)的過(guò)載、過(guò)電流、斷相、短路也是由變頻器來(lái)保護(hù)的。三是俯仰機(jī)構(gòu)的檢測(cè)及安全保護(hù)俯仰機(jī)構(gòu)中安裝一套終點(diǎn)限位和一套

11、限速限位，同樣的，俯仰機(jī)構(gòu)的過(guò)載、過(guò)電流、斷相、短路也是由變頻器來(lái)保護(hù)的。四是供電的檢測(cè)及安全保護(hù)所有的空氣開(kāi)關(guān)都設(shè)置了通斷檢測(cè)，接觸器都設(shè)置了故障檢測(cè)，并對(duì)電機(jī)的過(guò)載、過(guò)電流、斷相、短路進(jìn)行保護(hù)。 </p><p>　　3、PLC與變頻應(yīng)用優(yōu)勢(shì)采用 PLC 技術(shù)和變頻調(diào)速來(lái)控制卸船機(jī)個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行與停止，提高了卸船機(jī)的可靠性、平穩(wěn)性、裝卸作業(yè)效率、安全性，并降低卸船機(jī)的維修費(fèi)用和能耗。一是系統(tǒng)安全性的提高通過(guò)統(tǒng)一

12、配套的起升 / 開(kāi)閉裝置，實(shí)現(xiàn)升降速度的自動(dòng)控制，并有效控制超載，杜絕事故的發(fā)生。二是卸船機(jī)作業(yè)效率的提高系統(tǒng)可以隨時(shí)進(jìn)行減速和升降，提高裝卸作業(yè)的效率，在貨物裝卸時(shí)表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：通過(guò)軟停止和軟啟動(dòng)的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物裝卸的軟處理，降低了機(jī)械運(yùn)作的傳動(dòng)沖擊，實(shí)現(xiàn)重載慢速、輕載快速，作業(yè)定位準(zhǔn)確、平穩(wěn)安全，延長(zhǎng)起重機(jī)的壽命。電動(dòng)機(jī)在零速度的時(shí)候，也不會(huì)出現(xiàn)重物下滑和制動(dòng)器的失靈和松動(dòng)，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(huì)

13、有溜鉤的情況發(fā)生。 </p><p><b>　　三、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　卸船機(jī)在碼頭裝卸運(yùn)輸行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用 , 其主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)物體的轉(zhuǎn)運(yùn) , 隨著我國(guó)港口運(yùn)輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展，不斷推動(dòng)了卸船機(jī)的技術(shù)進(jìn)步。卸船機(jī)控制技術(shù)從最初的發(fā)電機(jī)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(jī)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(yùn)輸機(jī)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(diǎn)，可供同行參考和借鑒。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 王兆義. 小型可編程控制器實(shí)用技術(shù)[M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社 ,2007. </p><p>　　[2] 潘泉洪

15、 卸船機(jī)交流控制系統(tǒng)應(yīng)用探討[J]. 浙江電力 ,2003 </p><p>　　[3] 李瑋, 孟偉. 基于 Quantum PLC 的港口散料物流自動(dòng)化 [J]. 可編程控制器與工廠自動(dòng)化 ,2010 </p><p>　　[4] SIEMENS 公司. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò) ( 電子版 )[Z] </p><p>　　[5] 汪志鋒.可編程序控制器原理與