PLC在港口门座式起重机控制系统中的应用

PLC在港口门座式起重机控制系统中的应用解博、于洋、李超（沈阳理工大学信息科学与工程学院，沈阳，110159）摘要：由于PLC控制系统可靠，方便等特点，其已在港口门座式起重机上广泛使用，目前已取代了早期的继电器控制回路系统。同时由于总线系统的发展，PLC所需采集的各类开关，传感器信号可以通过远程I/O站实现，大大节省了电缆布线成本，也节约了故障查询时间。本文主要阐述的就是港口控制系统的中PLC程序的设计与应用。关键词：PLC;港口起重机；控制系统；应用Abstract:DuetothePLCcontrolsystemisreliable,convenientfeatures,itsportgantrycranewidelyused,hasreplacedtheearlierrelaycontrolcircuitsystemoAtthesametimeduetothedevelopmentofthebussystem,PLCrequiredacquisitionofvarioustypesofswitches,sensorsignalcanbeachievedthroughtheremoteI/Ostation,significantsavingsinthecostofcabling,faultdiagnosisandalsosavestime。ThisarticlefocusesontheportcontrolsystemdesignandapplicationofthePLCprogram。Keywords:PLC;Crane;controlsystem;application1门座式起重机的简介门机是门座式起重机的简称，是有轨运行的臂架型移动式起重机。在现代海河港口装卸设备中占有重要地位，它具有较好的工作性能和独特的优越结构。我们港口总共有两种门机分别是MQ40-43和，下面我们介绍一下本港门机。首先我们以我港门机MQ40-43来做了解认识。门机分为四大机构包括（起升机构、变幅机构、旋转机构、行走机构），其中前三个机构为工作机构，行走机构为非工作机构。门机采用转盘式回转支承装置。臂架系统、平衡梁系统、人字架、机器房、司机室等安装在转台上，转台由滚动元件支撑着。2门座式起重机的结构原理及PLC控制原理2。1起升机构2。1。1起升机构的结构原理起升机构由两套独立卷扬装置的组成，前后布置在机器房内。两套卷扬机构既可以单独，也可以同时工作。抓斗作业时，前部的卷扬装置钢丝绳连接四索抓斗的闭合绳，后部则连接支持绳。起升驱动装置包括变频调速电动机、硬齿面减速箱、起升盘式制动器及钢丝绳卷筒等。卷筒是用来收、放卷绕钢丝绳的储绳装置。同时它把电动机的回转运动变成钢丝绳的直线运动，并把动力传递给钢丝绳。2。1。2起升机构的PLC的控制原理手柄在零位，相序正常，起升无故障，风速仪风速（风速达到18m/s时间断音响报警；风速达到20m/s时长音报警，并输出继电器触点断电信号）在正常范围内，超负荷（95%额定起重量时有灯光显示和声音报警，110碗定起重量时，输出继电器触点延时断电信号)正常，不作行走运行，起升无故障时，机构允许升降。2。2回转机构的结构原理及PLC的控制原理2。2。1回转机构的结构原理旋转机构由两套驱动装置和外齿式三排滚柱轴承组成。两套旋转驱动装置分别布置在机房前部,每套驱动装置均由立式电机、制动器及二级立式行星减速器组成。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合，驱动起重机的旋转部分作旋转运动。旋转减速器为立式行星减速器，型号为P2HF042这种减速器能获得较大的传动比，满足旋转低速的要求。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合，驱动起重机的旋转部分作旋转运动。2。2。2回转机构的PLC控制PLC控制原理：回转主令置零位，风速仪正常，相序正常，回转无故障，回转手刹打开，不作行走运行，零位合上且自锁，主令置左旋档，回转脚踏处于正常位置，左旋允许。主令置右旋档，回转脚踏处于正常位置，右旋允许。3PLC在门座起重机系统的应用实例3。1门机回转系统的电力拖动特点及控制要求(1)回转支承采用大型三排珠滚动轴承，为适应海港作业，避免潮气和污物入侵，轴承密封良好，使用寿命与门机寿命相当。(2)回转大轴承座圈上与转盘联接，下与圆筒联接并要求有足够的过渡圆角。上下与之联接的平面均要进行机加工，并用热处理的方法消除应力，处理后应进行精加工，表面平直，无翘曲，不得有透光现象，并有足够的刚度。(3)回转机构由两台立式变频电动机、行星减速箱，外啮合开式齿轮副及回转支承等组成，实现360度全回转。3。2PLC的IO分配表及变频器的输入表3。1是PLC系统的IO分配表PLC输入元件名称IO分配元件名称IO分配手轮限位110。0电机过载检测器10。1超载10。2电机过热I0o3制动器未打开10。4高风速I0o5SB1启动10。6SB2停止I0o7输出KM5起停Q0。4KM6正反转Q0o5KM1一档Q0。0KM2二档Q0o1KM3三档Q0o2KM4四档Q0o3表3。1PLC系统的IO分配表表3。2为ABB变频器输入的档位的输入变频器输入启停I1。0正反转I1。1一档I1。2二档I1。3三档I1。4四档I1。5表3。2ABB变频器输入的档位输入以上的IO分配表的各个输入量的产生原理：(1)YF6电接风速仪产生信号的条件是在风速达到22m/m的时候会产生报警，而此时的旋转电机会跳闸。使电机停止工作。本港口使用的风速检测仪器的型号是YF-6式电接风速仪。此风速仪的选型是使用的是转轮式探头。(2)超载输入信号的工作原理：超载限制器，使用的是压电式压力传感器与PCI1002-CHR起重机功能超载限制器连接，由超载限制器发出PLC的输入信号。本港口的门机的额定起重量是40T,当实际所吊物体的重量超过额定起重量的百分是十的时候，超载限制器发出一个信号，这个信号作为PLC的一个输入信号。(3)电机1、2过载检测器，使用的是热敏电阻温度继电器。他的工作原理是直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10—1000倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。3。3控制系统的流程图下面的流程图，我们可以知道在门机的各个机构的的工作过程中，PLC起到的只是连接作用，前面连接控制手柄，后面发出信号控制控制变频器，变频器根据反馈信号继续对变频电机进行控制。从而实现对门机回转中的各个速度的控制。图3。1整个控制系统的基本过程3。4各个元器件的选型旋转电机选型：此门机的旋转电机为变频调速三相异步电机，所用的电压是380V工频电压，变频范围是1-100hz,由于工作的特点需