淺議橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王中文

（大連眾益電氣工程有限公司，遼寧 大連 116000）

橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是根據(jù)橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步明確電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)沿車(chē)輛的軌道位置，在確定橫縱比和運(yùn)動(dòng)方向的基礎(chǔ)上，結(jié)合小車(chē)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)沿橋架上的軌道方式，借助橫向左右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)升降重物，讓起重電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)到垂直的上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)重物的垂直、橫縱運(yùn)動(dòng)。

一、橋式起重機(jī)的電氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

橋式起重機(jī)是一種軌道呈現(xiàn)橫向作用的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，其由大車(chē)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，小車(chē)通過(guò)提升機(jī)驅(qū)動(dòng)到橋架上，按照兩個(gè)軌道進(jìn)行縱向前后運(yùn)動(dòng)。橋式起重機(jī)由配電保護(hù)模塊、起重主起升模塊、起重副起升模塊、大車(chē)運(yùn)動(dòng)模塊、PLC運(yùn)動(dòng)控制模塊、小車(chē)運(yùn)動(dòng)模塊——六個(gè)部分組成，根據(jù)這六個(gè)部分的實(shí)際系統(tǒng)設(shè)置，對(duì)PLC實(shí)際控制系統(tǒng)展開(kāi)準(zhǔn)確分析，確定變頻器、同步、糾錯(cuò)編程系統(tǒng)的具體運(yùn)行準(zhǔn)則，明確安全保護(hù)系統(tǒng)和實(shí)際制動(dòng)器的過(guò)程，便是橋式起重機(jī)電器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)原理。與此同時(shí)，橋式起重機(jī)通過(guò)端子給定或通訊，獲取有效的數(shù)據(jù)內(nèi)容，再將相關(guān)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至PLC輸入端模塊中，PLC內(nèi)的程序就可以對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)處理。橋式起重機(jī)通過(guò)對(duì)輸入及輸出端信號(hào)的有效控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器和接觸器的控制，能夠確保起重機(jī)內(nèi)的各個(gè)模塊啟動(dòng)或者停止。

二、PLC橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)

在橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須明確實(shí)際備用的應(yīng)急系統(tǒng)，并且要根據(jù)電氣同步、自動(dòng)化糾偏標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)展開(kāi)合理分析，進(jìn)一步明確電氣控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)過(guò)程，確定各個(gè)環(huán)節(jié)的流程及操作方法。

（一）變頻器的有效選擇標(biāo)準(zhǔn)

橋式起重機(jī)當(dāng)中的各個(gè)模塊、結(jié)構(gòu)都是可以通過(guò)變頻器來(lái)得到控制的，目前市面上較為常見(jiàn)的變頻器包括ABB、西門(mén)子、安川等品牌，其大多具有共性的優(yōu)勢(shì)，能夠優(yōu)化軟件的整體效果，尤其是在不斷完善對(duì)變頻器安全性能分析的過(guò)程中，系統(tǒng)的自我保護(hù)功能標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)生成。而基于實(shí)際情況，明確過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載等情況的停車(chē)及報(bào)警問(wèn)題，對(duì)相關(guān)附件實(shí)現(xiàn)分析，能夠逐步提高系統(tǒng)的安全性。

另一方面，合理控制限流，減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，有助于車(chē)間設(shè)備更加科學(xué)、合理和安全的運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合實(shí)際情況，明確實(shí)際吊鉤的運(yùn)行過(guò)程及零速度全轉(zhuǎn)矩的功能性，在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步確定系統(tǒng)的產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)，確保能夠?qū)﹄姶胖苿?dòng)器的電動(dòng)機(jī)軸位置進(jìn)行合理控制，以免出現(xiàn)“溜鉤”現(xiàn)象。

（二）控制PLC程序設(shè)計(jì)的選用標(biāo)準(zhǔn)

首先，按照初步確定的輸入、輸出信號(hào)，準(zhǔn)確分析參數(shù)、性能標(biāo)準(zhǔn)要求以及實(shí)際數(shù)量，明確實(shí)際PLC系統(tǒng)模塊的編程效果，對(duì)相關(guān)限制高度的功能水平及可靠性展開(kāi)全面分析；

其次，結(jié)合實(shí)際可能具有的高速計(jì)算水平，進(jìn)一步確定高度換算的功能性以及高頻速率脈沖輸出的二進(jìn)制編碼，同步提高偏差的細(xì)致效果，以確保起重機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；

再次，通過(guò)端子給定或通訊的編程方法，進(jìn)一步分析變頻器實(shí)際的控制功能強(qiáng)度，再分析其實(shí)際強(qiáng)度，最終可以確定有效的開(kāi)關(guān)量，確?？刂频亩鄻有裕?/p>

最后，結(jié)合PPI通訊協(xié)議，明確實(shí)際通訊協(xié)議的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)變頻通訊的控制功能水平實(shí)施增強(qiáng)處理，確保小車(chē)中的變頻器實(shí)際偏差已經(jīng)修正。

（三）應(yīng)急系統(tǒng)的備用標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)急系統(tǒng)的存在有其必要性，畢竟一旦系統(tǒng)總干線沒(méi)有辦法繼續(xù)工作，就可以利用系統(tǒng)中配備的控制系統(tǒng)，解決這一問(wèn)題。一般橋式起重機(jī)的PLC變頻器控制系統(tǒng)會(huì)擁有兩套不同的獨(dú)立方案，一套通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，作為應(yīng)急作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而存在；另一套則是由總線進(jìn)行通信，進(jìn)而完成各個(gè)方面的控制操作。在總線發(fā)生問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)可以通過(guò) PLC切換，實(shí)現(xiàn)總線通信的合理關(guān)閉控制，同時(shí)對(duì)相關(guān)主操作界面通信故障的信號(hào)進(jìn)行分析處理。如此可以更進(jìn)一步明確實(shí)際操作的標(biāo)準(zhǔn)和兩種信號(hào)的參數(shù)切換范圍，對(duì)于接收的報(bào)警信號(hào)實(shí)施故障排除。

（四）自動(dòng)糾偏與電氣同步系統(tǒng)的控制方法

糾偏控制一般應(yīng)用于諸如鋼鐵、紡織、印刷、建筑材料、橡膠、輪胎等行業(yè)的自動(dòng)化控制，完整的自動(dòng)化控制便形成了一套糾偏系統(tǒng)。而伴隨現(xiàn)代卷材處理技術(shù)日趨高速、高精度的發(fā)展，其對(duì)自動(dòng)糾偏技術(shù)的依賴(lài)就越來(lái)越鮮明，一套典型的自動(dòng)糾偏系統(tǒng)是由糾偏感應(yīng)器、糾偏控制器以及糾偏框架、驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的。

首先，使用雙鉤式的橋式起重機(jī)，啟動(dòng)之后通過(guò)合理的模式，確定系統(tǒng)自動(dòng)糾偏的模式標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步確保雙鉤作業(yè)的位置同步；

其次，當(dāng)偏斜現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，需要對(duì)實(shí)際售后情況進(jìn)行進(jìn)一步的限定，尤其要對(duì)糾偏指令的發(fā)生器信號(hào)位置進(jìn)行確定，目的是明確系統(tǒng)實(shí)際的自動(dòng)糾偏過(guò)程。

（五）安全有效的保護(hù)過(guò)程

第一，要設(shè)置安全門(mén)開(kāi)關(guān)，確定實(shí)際門(mén)開(kāi)關(guān)的閉合水平，提高橋式起重機(jī)兩側(cè)的梁平臺(tái)設(shè)置位置；

第二，在合理的、允許橋式起重機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)一步確定實(shí)際總接觸器的吸合過(guò)程，并按照總接觸水平對(duì)接觸器的細(xì)合情況展開(kāi)實(shí)際分析，之后打開(kāi)開(kāi)關(guān)、斷開(kāi)接觸器；

第三，合理控制實(shí)際接觸范圍，明確控制回路分?jǐn)嗟臉?biāo)準(zhǔn)，確保橋式起重機(jī)工作的安全；

第四，結(jié)合實(shí)際情況，保護(hù)變頻器，對(duì)實(shí)際短路、過(guò)載、過(guò)壓等故障問(wèn)題進(jìn)行界定，并形成明確且合理的保護(hù)方法；

第五，結(jié)合實(shí)際行程保護(hù)流程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步明確實(shí)際主副起重的上升及下降的限制范圍，確保電源方向位置的合理性。針對(duì)橋式起重機(jī)可能存在的過(guò)載性問(wèn)題展開(kāi)全面判斷，通過(guò)有效的開(kāi)關(guān)報(bào)警管理機(jī)制，對(duì)警報(bào)信號(hào)的輸出展開(kāi)控制管理。

總而言之，橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該明確設(shè)計(jì)的需求和方向，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，并做好相應(yīng)部件的配備。只有做到設(shè)備先進(jìn)全面、安全科學(xué)合理，所設(shè)計(jì)出來(lái)的項(xiàng)目才有價(jià)值、有功能，更有意義。