PLC在門座式起重機(jī)控制電路中的應(yīng)用

　　摘 要：當(dāng)前，隨著我國科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，大型工程如雨后春筍般紛紛拔地而起，在建造大型工程的過程中最為重要的機(jī)械設(shè)備就是起重機(jī)，它對于工程建設(shè)有著重要的意義。門座式起重機(jī)最為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)是控制電路，它的運(yùn)行好壞直接決定了起重機(jī)運(yùn)行作業(yè)的安全。為了使起重機(jī)械能夠安全有效地作業(yè)，就必須加強(qiáng)對門座式起重機(jī)控制電路控制方式的分析和研究。所以，該文簡要概述了門座式起重機(jī)的控制電路，分析了PLC在門座式起重機(jī)控制電路中的具體應(yīng)用，從而減少起重機(jī)安全事故的發(fā)生。

　　關(guān)鍵詞：PLC;門座式起重機(jī);控制電路

　　《集成電路應(yīng)用》雜志1984年創(chuàng)刊，是國家新聞出版總署批準(zhǔn)，中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司主管，上海貝嶺股份有限公司主辦，上海市集成電路行業(yè)協(xié)會、深圳市半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會協(xié)辦的電子電工、電力、半導(dǎo)體材料、集成電路等領(lǐng)域的綜合性學(xué)術(shù)期刊。

　　0 引言

　　近幾年來，我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，現(xiàn)代化生產(chǎn)不斷加速，且規(guī)模不斷擴(kuò)大，這就為起重機(jī)的廣泛應(yīng)用提供了平臺，但是，起重機(jī)事故仍然時常發(fā)生，究其原因， 在對其運(yùn)行作業(yè)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，引起起重機(jī)安全事故頻發(fā)的原因主要是人為操作失誤或是起重機(jī)本身控制電路存在著控制不當(dāng)?shù)葐栴}，如果不能夠?qū)ζ鹬貦C(jī)控制電路進(jìn)行有效控制，將會嚴(yán)重威脅整個起重機(jī)的運(yùn)行作業(yè)安全，所以加強(qiáng)對起重機(jī)控制電路控制方式的分析是必不可少的。

　　1 門座式起重機(jī)控制電路

　　門座式起重機(jī)的控制電路主要涉及的是PLC和電動機(jī)組的控制電路，由于PLC會受到觸點(diǎn)容量的限制，所以它的輸出端子需要串聯(lián)繼電器，然后再利用繼電器的閉、開動作控制電路接觸器，從而達(dá)到控制系統(tǒng)電動機(jī)運(yùn)行的目的。同時，在控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)中，要充分考慮到電路回路互鎖的問題，因此，為避免這一問題，變頻器的輸出不能與工頻電源連接，且在電機(jī)運(yùn)行過程中接觸器采用互鎖的設(shè)計(jì)方式。

　　2 PLC在門座式起重機(jī)控制電路中的應(yīng)用

　　2.1 PLC 變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　在設(shè)計(jì)PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)時，選擇的PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)型號為西門子6ES7214-1BD23-OXB8，該型號的變頻調(diào)速系統(tǒng)可有效地為門座式起重機(jī)的電動機(jī)提供變頻電源，從而對電動機(jī)進(jìn)行無級調(diào)頻，在控制過程中可有效地實(shí)現(xiàn)對控制電路的平穩(wěn)調(diào)速。其中，起重機(jī)的區(qū)域管理控制系統(tǒng)將控制電路的開關(guān)量作為控制電路輸出和輸入的標(biāo)準(zhǔn)，但是，由于起重機(jī)控制電路的運(yùn)行和控制工藝流程較為復(fù)雜，所處的環(huán)境較為惡劣，所以對于控制系統(tǒng)的運(yùn)行要求較為嚴(yán)苛。因此，將PLC 變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)用于門座式起重機(jī)控制電路中，從而對起重機(jī)控制電路進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，既確保了控制電路的運(yùn)行質(zhì)量，又極大地節(jié)約了控制電路的耗電量，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又安全。

　　2.2 起重機(jī)的區(qū)域管理控制

　　門座式起重機(jī)控制電路在區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時存在著一定的限制條件，所以在對起重機(jī)進(jìn)行區(qū)域控制時，可將控制電路運(yùn)行區(qū)域分為4個，其中1號區(qū)域?yàn)槭芟迏^(qū)，2號區(qū)域?yàn)椴皇芟迏^(qū)，3號區(qū)域?yàn)榈退賲^(qū)，4號區(qū)域作為起重機(jī)控制電路運(yùn)行區(qū)域，在這4個區(qū)域中控制電路不能夠到達(dá)1號區(qū)域，在3號區(qū)域的運(yùn)行處于較低速度。其中，起重機(jī)的區(qū)域管理控制示意圖如圖1所示。

　　2.3 PLC 控制程序的編寫

　　PLC程序設(shè)計(jì)主要用到3種方式。1) 梯形圖。該梯形圖就是將一種圖形變成語言，它的編程使用界面與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)展開圖有著異曲同工之妙，在PLC程序設(shè)計(jì)以及電氣自動化行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用，也是PLC程序設(shè)計(jì)的第一編程語言。使用梯形圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)時，要重視以下的問題。①PLC程序中的軟線圈不可與左母線直接連接。②必須嚴(yán)格按照相關(guān)的程序步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。③注意系統(tǒng)繼電器觸點(diǎn)使用與傳統(tǒng)繼電的差別。④注意梯形圖的程序應(yīng)從左母線開始，且程序的軟線圈必須接在最右邊。2)指令。該P(yáng)LC程序設(shè)計(jì)的指令通常是指用英文縮寫字母來表示PLC控制系統(tǒng)功能的符號，指令表則與匯編語言有著相似之處，通過相關(guān)的手持式編程器將系統(tǒng)的每條指令儲存在PLC中，其具有操作簡單、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。3)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。它與計(jì)算機(jī)程序框圖極其相似，具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，常被用于描述程序。禁行啟動設(shè)備起保護(hù)作用、禁運(yùn)行和關(guān)閉保護(hù)等，其中禁行區(qū)域保護(hù)作用程序圖如圖 2 所示。

　　2.4 安裝和調(diào)試

　　采用PLC控制的門座式起重機(jī)控制電路設(shè)計(jì)完成之后必須對其進(jìn)行安裝調(diào)試，其安裝調(diào)試的內(nèi)容包括。1)對PLC梯形圖的正確性進(jìn)行調(diào)試。盡管在之前人工已經(jīng)對其進(jìn)行過檢查和調(diào)試，但是總會有一些不可控因素。因此，必須對PLC和現(xiàn)場控制系統(tǒng)進(jìn)行啟動和停止調(diào)試，看其是否存在問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題要立刻停止調(diào)試，并對其進(jìn)行校正。2)對系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。系統(tǒng)控制的參數(shù)是整個門座式起重機(jī)控制電路有效運(yùn)行的重要因素，因此對已經(jīng)設(shè)置過的系統(tǒng)參數(shù)要進(jìn)行調(diào)試，看其是否符合門座式起重機(jī)控制電路運(yùn)行的要求，選擇科學(xué)合理的參數(shù)，從而使得門座式起重機(jī)控制電路能夠更加安全穩(wěn)定地運(yùn)行。3)對手動控制進(jìn)行調(diào)試。對門座式起重機(jī)控制電路的各個設(shè)備、機(jī)組進(jìn)行啟動、停止調(diào)試。4)對報警系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。通過門座式起重機(jī)控制電路現(xiàn)場模擬方式對報警系統(tǒng)的報警情況進(jìn)行調(diào)試，看其是否能夠正確地反映系統(tǒng)的故障，并及時報警。

　　3 結(jié)語

　　時代在發(fā)展，我國的門座式起重機(jī)控制電路控制方式也不能停滯不前，國家要致力于門座式起重機(jī)控制電路控制方式的創(chuàng)新發(fā)展，并將PLC控制程序應(yīng)用于其中。門座式起重機(jī)控制電路控制方式對于起重機(jī)來說至關(guān)重要，一旦門座式起重機(jī)控制電路的控制方式存在缺陷，那么起重機(jī)運(yùn)行作業(yè)的安全性將無法得到保障，嚴(yán)重的還會造成人員傷亡事故，影響工程施工的效率和質(zhì)量。所以，為確保起重機(jī)運(yùn)行作業(yè)的安全性，首先要對PLC在門座式起重機(jī)控制電路中的應(yīng)用進(jìn)行具體的研究。

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