解析变频器和PLC在大型起重机控制中的应用

2016-03-13曹夏黄玉麟胡丞熙江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院江苏常州306常州刘国钧高等职业技术学校江苏常州305

化工管理 2016年10期

曹夏黄玉麟胡丞熙（. 江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院，江苏常州 306；.常州刘国钧高等职业技术学校，江苏常州 305）

曹夏1黄玉麟1胡丞熙2（1. 江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院，江苏常州 213016；2.常州刘国钧高等职业技术学校，江苏常州 213025）

随着科技水平的逐步提升，人们加大了对起重机方面的研究，致使起重机的性能与质量均得到了改善，与此同时，也对未来的研究工作提出了更高标准，在保证设备稳固、可靠的基础上，还应增强系统维护，改善节能效果。本文首先介绍起重机控制标准，然后探讨变频器和PLC的实际应用，最后研究系统运行。

变频器；PLC；大型起重机；控制

对于大型起重机控制而言，变频器和PLC的实际应用，不仅可增加系统的整体稳定性，提升安全性，还可缩减设备故障出现的几率，大幅提升传动效率。因此，本文对于大型起重机控制问题的探讨研究具有重要的现实意义。

1 起重机控制标准

起重机相关设计规范明确指出，在110%额定载荷条件下，起重机可有序运转，较为可靠。当供电系统波动处于额定值的-10%时，在此条件下起升额定载荷，不管载荷位于何种位置，均要求控制系统能够确保机构稳步工作，不会出现溜钩问题。同时，制动器线路一旦出现故障可及时断开电源，由此可知，应针对制动器线路安装安全保护装置。另外，变频器和PLC还能够达成多点控制，每一个控制点存在连锁反应，无论那一时刻仅仅有一个工作点处于工作状态，且各控制点均配备紧急断电装置。

2 变频器和PLC的实际应用

（1）变频器的实际应用对于大型起重机而言，在其控制系统中，应科学选择变频器，在实际活动中应满足以下要求：其一，为实现远程诊断，保证与外部有效的通信控制，应面向变频器提供标准接口，并应用制动断续器，在外部和内部之间建立顺畅联系，全面制动电阻，让系统拥有动态制动特性，进而适当降低减速时间；其二，变频器应拥有多项保护功能，一旦出现接地故障或者遭遇过电流问题时能够借助自动保护功能，实现系统保护；其三，变频器还需要具备优良的抗冲力，在具体的运转环节，借助运动转矩，利用闭环矢量控制构建多段控制，进而满足其中标准。综上可知，为有效保障起重标准，务必要科学选择变频器，借助可靠的转矩控制以及科学的速度，改善系统运行效果。

（2）电动机的实际应用对于起重机而言，应用电动机时，要求科学选择电动机容量，一般应参照特定公式进行计算。同时，选择电动机时需统筹下述两方面内容，其一，电动机的极限转矩值与负载力矩是否呈现大于两倍的关系，并可负担国标规定的正常的电压波动范围；其二，考虑额定负载。

（3）制动单元在系统的实际运行与不断提升过程，因电动机运行会出现负载，在某种情形中，这些负载出现转化，变成机械能，为处理该机械能，则应借助制动单元来实现。常规条件下，对整个系统而言，为有效处理该能量，一般采用下述两种手段，其一，借助直流线层面的回馈，让能量转换流向电网，此种处理手段除对电网提出了严格标准外，且回馈装置十分昂贵，与经济性原则不符；其二，借助制动电阻，依托制动单元来吸收能量，在综合实践中，主要选择和应用此种处理手段。

3 系统运行

（1）变频器对起重机系统而言，变频器的应用具体体现下述方面：其一，借助DTC技术，即便不具备测速发电机以及光码盘，仍可达成零转速满转矩，通过低电流实现大转矩，合理实现系统反馈。在该环节，极限转矩超出220%额定转矩，不仅符合电动机标准，并符合电动机负载条件下力矩的规范；其二，系统内部的电动机借助磁通优化作用，显著降低噪声，同时，满足负载标准，改善系统运行效果，在该环节，系统利用电动机的各种负载作用，其运行效率能够得到提高；其三，围绕变频器以及电动机配置滤波器，以此来保护电动机内部的绝缘，这是因为在具体的转动过程可能产生电流脉动。另外，借助磁通制动，进一步管控运行速度，提升精确度。

（2）日常检修在日常检修工作中，因开展电阻试验，涉及每一个开关触头，同时，还应开展直阻测试，该试验一般围绕变压器与电动机来开展。在实际测试过程，如果发现接头温度高于80℃的接头，一定要开展分解检测，统筹各相关因素，认真检查，综合分析，有效处理，规范测试，确保检测达标。

（3）系统管理起重机的运行一般借助电控系统实现控制，其中电控系统大多为PLC，因存在优良性能与显著功能，这不仅可准确评估外部电气元件，准确检测性能，增加操作直观性，促进人工操作，而且将自动控制变成了现实，借助操作室内部的触摸屏可有效显示系统故障，并可展现所有运行状态。

综上可知，对起重机控制而言，变频器和PLC的实际应用获得了可观的效果，其中在经济效益层面，变频器和PLC可缩减设备维修成本，提升系统内部设备的使用效果，在接触器中表现的最为明显，且不会出现机械能重新流入电网的现象，使其处于正常功率，而在环境效益层面，因在原有的起重机系统中，相应的电能消耗率偏高，外加转子回路的作用，引发了能源浪费问题，但变频器和PLC可有效缓解能源浪费问题。