PLC及變頻器在港口起重設備上的運用分析

寧偉濤

（曹妃甸港礦石碼頭股份有限公司，河北 唐山 063200）

港口起重機設備的應用，需要在眾多的元件及設備相互配合使用的基礎上實現運轉。PLC 和變頻器作為港口起重設備中的一類重要元器件，對提升港口起重機設備的安全運行具有重要作用，降低了起重機故障的發生概率，加速了起重機的運行速度，改善了起重機的使用性能。并且PLC 及變頻器在港口起重設備中應用，具有維修便捷性及使用便利性等特點，當故障出現后能夠自行恢復到正常運行狀態。

1 PLC 及變頻器概述

1.1 PLC

PLC 在實際的應用過程中，主要是通過可編程儲存器，在內部存儲程序中應用可編輯邏輯控制器，邏輯運算在執行期間，能夠完成對內部程序的有效控制，達到定時及計數的目的，保證各項指令能夠滿足用戶自身的實際適應需求，通過采用輸入、輸出的過程中，能夠更加明確機械的類型，以完成對整體生產過程的有效控制。可編輯邏輯控制器在使用過程中，包括以下幾個時期：采樣輸入時期、有效執行用戶程序時期、輸出刷新功能，以上三個時期共同形成一個掃描周期，重復掃描可在編輯邏輯控制器內部CPU 運行的情況下進行開展。將PLC 應用于港口起重設備中，完成了對其中級設備繼電器的有效控制，實現了對電路圖的有效掃描及控制。

1.2 變頻器

變頻器在實際的使用過程中，實現了對變頻技術及微電子技術的應用，完成了對交流電動機中電力設備的有效控制，優化了電機中的電源頻率。在具體應用時，變頻器主要是用于電壓及電源頻率的調節和輸出，使用IGBT 來完成開斷。同時，要想保證整個設備的節能效果，應做好調速工作，根據電機的實際使用，對電源中的電壓進行調整。變頻器在實際的使用過程中，展現出了較強的使用性功能，展現出來的保護性租用包括過壓保護、過載保護、過流保護等。在科學技術的推動下，變頻器技術不斷更新，使用范圍不斷擴展，自身的應用技能水平也隨之而提高，在各個領域中均取得了良好的應用。變頻器包括兩種類型：第一種為電流型，在實際的應用過程中，是指將直流轉化為交流的過程。第二種為電壓型，在實際應用過程中是指將電壓源轉變為交流的過程。

2 PLC 及變頻器在港口起重設備上的運用

2.1 PLC 在港口起重設備上的運用

在最早期階段，PLC 被應用于港口起重設備上，以FI系統設備為主，在實際的應用過程中，通過使用PLC 使設備達到了60 輸入點，完成了對輸入點及輸出點結構方式的有效控制。在實際的應用過程中，輸入點及輸出點會呈現出不斷擴大發展趨勢，但是總體的比例依然保持在3：2。在科學技術水平的推動下，使PLC 配置更為優化，通信組件模塊的使用，提升了配置的靈活性。在應用新型的PLC 時，在對時鐘線及數據線進行串聯時主要是使用兩根連線來進行，在港口起重設備中應用該種結構能夠將自身的作用充分的發揮出來，降低了控制線的環數，完成了對線路狀況的快速獲取。在開展起重機作業實驗時，將型號為OMRON 的起重機作為例子進行分析，在對司機室和主機控制柜進行連接時，主要是使用6 根線來完成連接工作，控制線包括兩根AC220V 控制電源線和兩根DC24V 控制電源線共同來組成。六道回流環數的形成主要是通過控制線來實現，通過對控制線的使用，使系統更具靈活性，保證了港口起重機電氣的穩定性，實現了對起重機設備的合理應用。另外，港口起重機設備還被廣泛應用于正反轉電氣連鎖線路中，將副觸頭與連接線圈有機地聯合到一起，但是在實際的使用過程中，由于線路較短，導致PLC 的控制優勢無法充分地展現出來。因此，PLC 的輸入信號需要以接觸器的輔助觸頭為依據，進而實現電氣連鎖，將系統的使用性能充分地展示出來，在對故障區域進行查探時，應充分使用顯示屏來進行，以確保能夠快速地發現故障，高效地處理故障問題。

為了提升PLC 在未來的發展效果，在實際的使用過程中，將會與變頻器、組態模塊等有機地組合到一起，有助于優化港口起重器的控制精度及運行性能。另外，在實際的使用過程中，會將傳統的淡季控制模式摒棄掉，被廣泛應用于聯機控制模式中，有助于促進PLC 功能的不斷完善，在對相關數據信息進行傳輸時，主要是通過聯機的形式來實現，能夠快速將相關的數據信息傳送到計算機中，在開展遠程控制工作時，主要是通過使用港口中的局域網來實現，實現了對起重設備運行狀態的有效監控，使港口起重設備更具自動化。因此，隨著科學技術的快速發展，PLC 技術不斷完善，并且在發展過程中會不斷向著自動化技術方向邁進。因此，為了提升港口起重機設備的應用效果及質量，應加大對軟件技術及信息技術的充分運用，為港口起重機設備的更好發展提供技術保障。

PLC 在未來的發展過程中，將會與變頻器及組態模塊組合在一起使用，有助于促進港口起重設備控制精度及運行性能的大大提升。在實際的應用過程中，應逐漸將單機控制模式摒棄掉，而是采用連接控制模式，以促進PLC 功能的提升，在向計算機中傳輸數據時主要是通過聯機的形式來實現，運用局域網，使用遠程控制方式對港口中的數據進行控制，監控其中設備的運行狀況，以完成對港口起重設備的有效控制。因此，在科學技術的推動下，有助于促進PLC 技術的不斷完善，并向自動化方向發展。需將智能化控制系統引入進來，依靠強大的軟件技術及信息技術，為港口起重設備的更好應用提供保障。

2.2 變頻器在港口起重設備上的運用

變頻技術是在科學技術的基礎上而誕生的一類技術，尤其是矢量控制技術應用后，促進了變頻技術水平的不斷提升，并將其應用于不同的領域中。在港口起重設備中應用變頻器，主要是指運用一個變頻器來完成對旋轉機構及大車行走機構的有效控制，之所以能夠取得良好的應用效果，由于大車行走機構及旋轉機構的電機總容量相同，有效地避免了結構在實際的使用過程中出現超負載現象，導致整體變化縮小，接觸器及電阻箱的應用水量大大下降。另外，矢量控制技術的應用，促進了變頻技術的不斷完善，其中融合了大量的矢量技術和變頻電機，滿足了低頻專柜的調速硬度及轉矩特性，確保其能夠長期處于低速的運行狀態中，防止在重載下出現遛鉤情況的產生，促進了輕載和空鉤效率的大大提升，整體能耗大大下降。在港口起重設備中應用變頻器也展現出了較強的使用功能，通過將變頻器引入進來，完成了對PLC 方向變頻器控制端子及控制信號的有效連接，提升了電機正反轉控制效果及質量。另外，在對電機進行控制時，主要是利用內部編程控制方法，對電機中的不同檔位進行控制，為了提升無極調速應用效果，可在變頻器中接入變頻器模擬量的主零信號及控制端子信號，促進控制精度的大大提升。

變頻器在港口起重設備中應用，完成了對變幅、起升中編碼器信號的有效采集及控制，完成了對電機位置及速度的有效檢測。在對輸出信號進行調整時，應根據電機的實際使用情況來做好相關的調整工作，完成對閉環控制位置及速度的有效調整。另外，通過控制減速時間，完成了對停車時間及加速時間的有效控制。變頻器在實際的使用過程中，制動單元的消耗以熱能的形式來進行，進而達到快速制動的目的。

3 結語

在港口起重設備上應用PLC 及變頻器設備，使起重設備的性能更為優化，精度更加準確。變頻器在實際的使用過程中，主要是運用微電子技術和表您技術，實現了對交流電動機中電力設備的控制。通過使用變頻器，實現了對PLC 方向變頻器控制端子及控制信號的有效控制，以此達到電機正反轉控制的目的，為其能夠更好地在港口起重設備中應用提供保障。