解析變頻器和PLC在大型起重機控制中的應用

曹夏黃玉麟胡丞熙（. 江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院， 江蘇 常州 306；.常州劉國鈞高等職業技術學校， 江蘇 常州 305）

解析變頻器和PLC在大型起重機控制中的應用

曹夏1黃玉麟1胡丞熙2（1. 江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院， 江蘇 常州 213016；2.常州劉國鈞高等職業技術學校， 江蘇 常州 213025）

隨著科技水平的逐步提升，人們加大了對起重機方面的研究，致使起重機的性能與質量均得到了改善，與此同時，也對未來的研究工作提出了更高標準，在保證設備穩固、可靠的基礎上，還應增強系統維護，改善節能效果。本文首先介紹起重機控制標準，然后探討變頻器和PLC的實際應用，最后研究系統運行。

變頻器；PLC；大型起重機；控制

對于大型起重機控制而言，變頻器和PLC的實際應用，不僅可增加系統的整體穩定性，提升安全性，還可縮減設備故障出現的幾率，大幅提升傳動效率。因此，本文對于大型起重機控制問題的探討研究具有重要的現實意義。

1 起重機控制標準

起重機相關設計規范明確指出，在110%額定載荷條件下，起重機可有序運轉，較為可靠。當供電系統波動處于額定值的-10%時，在此條件下起升額定載荷，不管載荷位于何種位置，均要求控制系統能夠確保機構穩步工作，不會出現溜鉤問題。同時，制動器線路一旦出現故障可及時斷開電源，由此可知，應針對制動器線路安裝安全保護裝置。另外，變頻器和PLC還能夠達成多點控制，每一個控制點存在連鎖反應，無論那一時刻僅僅有一個工作點處于工作狀態，且各控制點均配備緊急斷電裝置。

2 變頻器和PLC的實際應用

（1）變頻器的實際應用 對于大型起重機而言，在其控制系統中，應科學選擇變頻器，在實際活動中應滿足以下要求：其一，為實現遠程診斷，保證與外部有效的通信控制，應面向變頻器提供標準接口，并應用制動斷續器，在外部和內部之間建立順暢聯系，全面制動電阻，讓系統擁有動態制動特性，進而適當降低減速時間；其二，變頻器應擁有多項保護功能，一旦出現接地故障或者遭遇過電流問題時能夠借助自動保護功能，實現系統保護；其三，變頻器還需要具備優良的抗沖力，在具體的運轉環節，借助運動轉矩，利用閉環矢量控制構建多段控制，進而滿足其中標準。綜上可知，為有效保障起重標準，務必要科學選擇變頻器，借助可靠的轉矩控制以及科學的速度，改善系統運行效果。

（2）電動機的實際應用 對于起重機而言，應用電動機時，要求科學選擇電動機容量，一般應參照特定公式進行計算。同時，選擇電動機時需統籌下述兩方面內容，其一，電動機的極限轉矩值與負載力矩是否呈現大于兩倍的關系，并可負擔國標規定的正常的電壓波動范圍；其二，考慮額定負載。

（3）制動單元 在系統的實際運行與不斷提升過程，因電動機運行會出現負載，在某種情形中，這些負載出現轉化，變成機械能，為處理該機械能，則應借助制動單元來實現。常規條件下，對整個系統而言，為有效處理該能量，一般采用下述兩種手段，其一，借助直流線層面的回饋，讓能量轉換流向電網，此種處理手段除對電網提出了嚴格標準外，且回饋裝置十分昂貴，與經濟性原則不符；其二，借助制動電阻，依托制動單元來吸收能量，在綜合實踐中，主要選擇和應用此種處理手段。

3 系統運行

（1）變頻器 對起重機系統而言，變頻器的應用具體體現下述方面：其一，借助DTC技術，即便不具備測速發電機以及光碼盤，仍可達成零轉速滿轉矩，通過低電流實現大轉矩，合理實現系統反饋。在該環節，極限轉矩超出220%額定轉矩，不僅符合電動機標準，并符合電動機負載條件下力矩的規范；其二，系統內部的電動機借助磁通優化作用，顯著降低噪聲，同時，滿足負載標準，改善系統運行效果，在該環節，系統利用電動機的各種負載作用，其運行效率能夠得到提高；其三，圍繞變頻器以及電動機配置濾波器，以此來保護電動機內部的絕緣，這是因為在具體的轉動過程可能產生電流脈動。另外，借助磁通制動，進一步管控運行速度，提升精確度。

（2）日常檢修 在日常檢修工作中，因開展電阻試驗，涉及每一個開關觸頭，同時，還應開展直阻測試，該試驗一般圍繞變壓器與電動機來開展。在實際測試過程，如果發現接頭溫度高于80℃的接頭，一定要開展分解檢測，統籌各相關因素，認真檢查，綜合分析，有效處理，規范測試，確保檢測達標。

（3）系統管理 起重機的運行一般借助電控系統實現控制，其中電控系統大多為PLC，因存在優良性能與顯著功能，這不僅可準確評估外部電氣元件，準確檢測性能，增加操作直觀性，促進人工操作，而且將自動控制變成了現實，借助操作室內部的觸摸屏可有效顯示系統故障，并可展現所有運行狀態。

綜上可知，對起重機控制而言，變頻器和PLC的實際應用獲得了可觀的效果，其中在經濟效益層面，變頻器和PLC可縮減設備維修成本，提升系統內部設備的使用效果，在接觸器中表現的最為明顯，且不會出現機械能重新流入電網的現象，使其處于正常功率，而在環境效益層面，因在原有的起重機系統中，相應的電能消耗率偏高，外加轉子回路的作用，引發了能源浪費問題，但變頻器和PLC可有效緩解能源浪費問題。

4 結語

現階段，變頻器和PLC趨于成熟，功能齊全，變頻調試以及PLC技術均得到了大面積應用，改進了控制系統，優化了調速質量。自投入運行之后，系統調速愈發平穩，十分可靠，傳動效率大幅提升。在未來，變頻器和PLC將會更加普及，也會顯著改善起重機的控制現狀。

［1］金振杰.解析變頻器和PLC在大型起重機控制中的應用［J］.中國機械，2015，（4）:74-75.

［2］張令山.解析變頻器和PLC在大型起重機控制中的應用［J］.中國機械，2014，（4）:87-88.

［3］樊良旺.解析變頻器和PLC在大型起重機控制中的應用［J］.中國化工貿易，2015，7（33）:430.