PLC技术在轨道吊吊具电控系统中的应用

2016-09-28周文挺

中国新技术新产品 2016年18期

关键词：吊具电控限位

周文挺

（舟山甬舟集装箱码头有限公司，浙江舟山 316033）

PLC技术在轨道吊吊具电控系统中的应用

周文挺

（舟山甬舟集装箱码头有限公司，浙江舟山 316033）

本文通过对RAM轨道吊吊具在使用过程中容易出现问题的分析，提出了使用可编程控制器（PLC）代替传统继电器控制的总体改造方案。通过PLC控制实现了吊具功能的拓展，性能更加稳定，而且节约了维护成本，增加了经济效益，对集装箱装卸机械的发展具有重要的意义。

轨道吊吊具；电控系统；PLC

一、RAM轨道吊吊具电控系统改造背景

舟山甬舟集装箱码头有限公司现有12台德国西门子电控系统轨道吊，所用吊具为新加坡RAM吊具。其吊具均为传统继电器控制。在使用过程中继电器控制的弊端逐渐显现：一是继电器电控系统性能不稳定，故障点查找复杂；二是继电器本身故障日益频繁，触点粘连，接触不良等现象逐渐增多；三是继电器电控系统本身结构简单，逻辑性不强，在使用操作过程中存在较大的安全隐患。随着使用年限的增加，吊具继电器电控系统故障率明显增加，影响生产效率的同时，维护成本也不断增加。据统计，2015年甬舟公司轨道吊所有故障中吊具故障占35%左右，较2014年增加10%左右。吊具质量及可靠性，直接影响着起重机的整体性能。如何有效地提高吊具的可靠性，就显得极为迫切和重要。

二、RAM吊具简介及继电器控制原理分析

RAM吊具是轨道吊装卸集装箱的专用工具，采用传统继电器逻辑控制方式，其电控系统主要有接触器（KM1、KM2）以及12个继电器（K1-K12）对吊具泵、电磁阀进行控制、并对限位信号进行反馈传递。其中吊具4个旋锁的开锁、闭锁、着箱的限位信号分别两两串联，并输出到吊具继电器，由吊具继电器将限位信号反馈回轨道吊主机PLC。控制信号也是由轨道吊主机PLC命令直接下达到吊具继电器，从而控制吊具伸缩电磁阀及开闭锁电磁阀。继电器控制也连锁控制，但是本身的逻辑不强，主要还是通过轨道吊主机程序进行安全连锁。一旦继电器出现触点粘连、接触不良等情况，误传信号给主机PLC，容易引起误动作，从而引发吊具故障，情况严重时甚至会引起安全事故。所以必须加强吊具自身各机构的控制及反馈信号检测及判断，并且又不冲突主机对吊具控制及反馈信号的检测及判断，如何做好这双重保护，就显得至关重要。

三、PLC的简介与主要特点

PLC，又称可编程控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按于与与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。其特点主要有：

1.可靠性高，抗干扰能力强。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。和同等规模的继电器、接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。

2.配套齐全，功能完善，适用性强。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。