基于PLC的塔式起重机控制系统的设计

孙发兴 王洪兴

（青海省建筑建材科学研究院，青海西宁 810008）

基于PLC的塔式起重机控制系统的设计

孙发兴 王洪兴

（青海省建筑建材科学研究院，青海西宁 810008）

随着经济的发展，建筑行业的发展逐渐繁盛，在此建设过程中其发挥的作用功不可没。传统的塔式起重机其控制系统主要是由继电器接触器进行控制，无形之中增加了系统操控的复杂性，降低了其安全性，而PLC系统应用则有效改善了此种情况。基于此，本文对PLC为核心的控制器在塔式起重机控制系统的应用进行研究，并对其设计方法进行探索，提出自己的见解和措施，希望可以为相关人士在该方面的研究提供借鉴。

PLC 塔式起重机 控制系统

我国经济建设的发展让建筑行业不断发展，建筑工程的质量和进度一直是建设单位所关注的重点。而提升建筑工程发展的重要支撑则是其机械设备的应用，尤其塔式起重机的应用更是为建筑工程的发展平添动力。依照国家规定，塔机应当安装一定的安全装置，并对操控系统进行严格的限制和规定，防止因为操作违规而产生危害作用。因此，对塔式起重机的关键参数进行实时监测就显得非常重要。以PLC为安全系统核心则可以对塔式起重机的位置变化、高度变化、起重量等进行监控，有效保证塔式起重机的安全操控。

1 PLC系统组成及作用

PLC系统的各个部分具有不同的功能和作用。CPU一般由控制器、运算器、寄存器组成，其集成在一个芯片内，通过总线与存储单元、输入、输出接口电路连接在一起。其是PLC进行运算的核心，是进行信号集散的重要“基地”。存储其主要包括系统程序存储器、用户程序存储器、工作数据存储器，不同的存储器依照各自的需求进行工作，主要是对数据进行相应的存储，保证在数据应用时候能够及时调出。I/0单元与工程建设现场有很大关联，其能够接受各种设备信号，通过将信号进行转换的方式达到控制操控的目的。该模块可以说是进行操控的执行元件。编程器能够让用户进行相应的编制、调试、监视，其所具有的LCD或者CRT显示功能，可以让用户通过屏幕进行对话，实现操控的智能化和便捷化。

2 塔式起重机PLC控制系统原理

通过PLC系统的控制，塔式起重机的起升、回转、变幅，已经电机运行等等内容都被系统囊括其中，通过电动机、变频器的传动达到对塔式起重机的精准控制。并且，PLC系统应用之后，原有的多台系统控制的局面将被取代，仅仅一台PLC即可以进行有效管控。

PLC系统应用之后需要满足实际工程建设的需要，要保证起重机能够平稳而快速的启动。同时，还需要结合不同的工况进行相应的制动方式考虑，在自由制动方式和强制制动方式中进行选择使用。同时，为了保证塔式起重机能够获得较大的起动转矩，尽量通过机械制动器的设定对其打开时间、运行电流、变频器的运行频率等内容进行管控，从而让起重机的负载保持在合理范围内。

3 PLC塔式起重机控制系统设计

3.1 抗干扰设计

塔式起重机的活动空间一般是户外，其所接触到的各种信号也较多，这就需要其具有一定的抗干扰性，尤其是在雷暴区进行作业的起重机，其更加需要做好相应的防雷设计，做好相应的抗干扰设计。PLC系统输入导线分布于起重机的塔身，这就需要在控制系统中进行屏蔽电缆和PLC局部电缆，以及高压泄放元件的装置，做好相应的PLC接地设置，做好塔式起重机金属结构的接地设置。

3.2 过程通道抗干扰设计

塔式起重机的导线传输距离较长，并且因为导线相互较错，极容易出现线路干扰情况，加上在PLC系统中，传输线上的信号多是脉冲波，传输的过程中容易出现传输不畅，降低传输效率、延时、畸变的情况。在进行设计的时候则可以采用光电祸合隔离的方式，运用光电祸合器切断主机与其余部分的电路联系。其次，还可以采用双绞线传输的方式进行抗波处理，能够让长线在传输过程中具有较好的抗干扰性。

3.3 硬件操控系统设计

如图1所示，PLC外围接线电路的I/0接线信号分别与其名称相对应，从而达到有效操控的目的。

3.4 软件系统设计

软件的设计依据的是起重机控制电路的工作原理。在此设计中，对于PLC程序的该设计来说，其主要是为了能够接收到来自于外部的各种开关信号输入，从而能够对当前的系统状态进行相应的判断，通过响应的信号控制达到接触器器件的控制，通过有效的控制达到相应的任务完成。

4 结语

塔式起重机的应用为工程建设提供了极大的便利，成为工程建设质量的可靠保障。PLC控制系统的应用和设计为塔式起重机的发展提供了重要支撑，并具有使用方便、快捷、动态调整性能良好的特点，让塔式起重机的应用更加具有稳定性和可靠性。并且，通过实践中对于PLC的应用，还能够有效节省工程建设的支出成本，扩大工程建设企业的利润空间。基于PLC对塔式起重机控制系统进行设计，能够很好的提升起重机的应用效能，能够让起重机的安全性和稳定性得到提升，其值得更多的设计人员对其进行深入研究。

［1］贺勇，陈建华.基于PLC的塔式起重机控制系统的设计［J］.微计算机信息，2007，22∶85-86+96.

［2］刘海智，吕丽荣.PLC在塔式起重机中的应用［J］.价值工程，2012，33∶62-64.