对桥式起重机电气控制设计若干认识

唐跃顺

摘 要：随着桥式起重机在现代化生产中的应用越来越大，对起重机的要求也越来越高。由于PLC在工业自动化中的应用越来越深入，并且其具有较高的工作可靠性，因此用PLC来代替传统的交流控制器已成为一种必然趋势。本文阐述了桥式起重机的电气运动系统，并提出了PLC桥式起重机电气控制系统的基本运行标准。

关键词：桥式起重机；电气控制设计；认识

中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0194-01

引 言

桥式起重机的电气控制设计是根据实际桥式起重机的结构，明确实际电动机驱动沿车辆的轨道位置，确定横纵比和运动方向，根据小车电动机的驱动沿桥架上的轨道方式，采用横向左右运动的方法，通过升降重物的方式，将起重电动机驱动到垂直的上下运动过程中，实现重物的垂直、横纵的运动过程。

1 桥式起重机的电气运动系统

桥式起重机是由大车电动机驱动，按照两个轨道进行纵向的前后运动，小车通过提升机，由小车实际驱动沿到桥架上，轨道呈现横向作用的运动过程。通过升降重物，将起重电动机驱动到垂直上，完成起重、横纵运动、垂直运动的过程。桥式起重机有六大模块组成，起重包含配电保护模块，起重升机模块，辅助升机模块，大车运动模块，小车运动模块和PLC运动控制模块。根据六种模块实际的系统位置，准确的分析PLC实际控制系统过程，确定变频器、同步、纠错编程系统的运行标准，明确实际制动器和安全保护系统过程。根据实际操作控制联动平台位置，主动的分析实际控制端的装置安排。通过MPI总线与PLC数据之间的信息，从而获取有效的数据内容，将相关的数据信号传递到PLC输入端模块中，PLC内的程序实现对相关信号的及时处理。通过输出端模块与输入端信号的各种控制，提升接触器的控制效果，确保实际起重机各个部分机构启动、停止的运行模式。按照实际保护信号的位置和开关标准，对继电器实际的反馈信号进行处理，明确实际安全保护的作用方法。桥式PLC电气程序化选择和设计过程中，需要明确实际备用的应急系统，根据电气同步、自动化纠偏标准，安全保护系统进行合理的分析，确定起重机电气控制系统的设计过程，明确实际的操作步骤和实施方法。

2 PLC桥式起重机电气控制系统的基本运行标准

2.1 变频器实际的有效选择标准

桥式起重机中各个结构都是通过变频器控制的，相比传统的变频器，FR-A740变频器更具有一定的优势，可以有效的提升软件的整体优化效果。完善核心控制程序的合理变频量，对可能的实际负载水平进行分析和控制，调整实际速度控制范围，明确实际转矩位置，对电气制动相关方面的内容进行优化提升。不断完善变频器的安全性能分析过程确定自我保护的相关功能齐全标准。按照实际情况，明确过载、过流、过压情况的报警和停车问题，对相关的附件进行分析，逐步提高整体安全效果。合理的控制限流作用，逐步减少启动电网的冲击效果，方便车间设备的合理运行。按照实际情况，确定零速度全转矩的功能性，明确实际吊钩的运行过程，确定系统的产生标准，明确实际转矩的产生过程，合理的控制电磁制动器的电动机轴位置，防止出现溜钩的现象。

2.2 自动纠偏与电气的同步系统控制方法

采用双钩式的桥式起重机，在有效启动过程中通过合理的模式作业，确定系统自动纠偏的模式标准，保证双钩作业的位置同步性。当出现偏斜现象的时候，需要对实际滞后情况进行准确的限定，确定纠偏指令的发生器信号位置，明确系统实际的自动纠偏过程。PLC系统往往不是动态纠偏的，需要采取合理的阀门值进行调整。

2.3 备用应急系统

总线干缆上某点出现损坏，导致系统无法正常工作，在系统中，需要一套备用的控制系统，这样，即使在紧急情况下，总线也能正常的使用，作业也不会被迫停止。就目前而言，一般情况下，桥式起重机PLC和变频器控制系统有两套控制系统设置，一套采用的是总线通信，用于正常的操作作业；另一套采用的是控制开關量，通常应急作业的应用。总线紧急情况发生时，PLC可以自由切换两套参数设置，利用总线通信切换至开关量控制，并给主操作界面总线及时的反馈，把通信故障信号传送给主操作界面。在作业速度给定上两套参数完全相同，从作业操作角度感觉不出两套参数的切换，在接受到报警信号之后，应及时的排查总线通信故障。

2.4 PLC程序选用及设计

根据初步确定输入输出信号的数量、参数和性能要求，PLC选用西门子S7-200CN系列，编程采用块式，除了具有极高的可靠性，丰富的功能指令集合外，还具有以下优势：①具有6个独立的30kHz高速计数器与高度换算功能，2路独立的20kHz高速脉冲输出用于将二进制码转换成起升高度，同时对起升高度偏差调整更加细微化，使起重机运行更加平稳。②具有2个RS485通讯编程口，使得变频器开关量控制功能更强大，用于变频器起停和速度给定的开关量控制更加多样化；具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力，变频器通信控制功能增强，用于小车及起升变频器起停和速度给定及偏差修正控制能力更强。

2.5 安全保护

①为了保护起重机机械设备和防止发生人身事故，起重机所有的进入口都设置安全门限位开关，提高桥式起重机的安全性，确保实际门限位开关的闭合水平。在桥式起重机运行过程中，打开门限位开关，断开总接触器，使控制回路分断而无法工作运行，从而可实现桥式起重机工作人员免受起重机意外的突然起动所造成的危害。②变频器部分的保护选用的三菱FR-A740系列，短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能是变频器自身的特性，按照实际情况，对变频器进行保护，明确实际故障问题，制定合理的保护方法。③按照实际行程保护流程标准，明确实际主副起重机起升的上下限制高度范围，当起升到上极限位或下极限位时，限位器发生作用，使起升重物停止上升或下降，防止起升吊钩过卷扬而造成设备人身事故，确定起重机大车或小车工作运行到行程的极限位置时，应停止运行，切断对应方向电源。各机构上下或运行到极限范围只能向相反方向运行，以保证起重机在设计规定的服务面积里工作。④起重机可能存在的过载性问题进行判断，制定有效的开关报警管理机制，对报警信号进行输出控制管理。

3 结 语

综上所述，桥式起重机电气控制过程中，需要明确实际PLC可编程控制过程的系统控制标准，按照实际情况，准确的分析起重机的调速性能，明确运行、节能、效率的运行方面标准。利用工业发展进程的需求，不断提升PLC和变频器的快速作业标准，实现综合作业速度水平的提升。

参考文献

[1]张万忠.可编程控制器入门与应用[M].北京：中国电力出版社，2015.

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].上海：上海工业大学出版社，2015.

收稿日期：2018-3-5