上海振华重工（集团）股份有限公司长兴分公司 上海 201913
摘要：在现阶段的发展过程中，港口起重设备上已经广泛的应用了PLC变频器以及各种新型的电气元器件，并且使港口起重设备的电气可靠性得到了有效的提升，降低了其出现故障问题的几率，同时也使得港口起重设备的性能得到了有效的优化，在后期的维修过程中减轻了维修工作的难度。本文针对PLC及变频器在港口起重设备上的应用展开了简要的探讨。
关键词：PLC；变频器；港口起重设备；应用
我国在20世纪80年代中期，就已经开始将可编程逻辑控制器进行了推广使用，在未来的发展过程中，工作人员必须要不断的对PLC以及变频器技术进行深入的研究探讨，促使该技术水平能够向着新的高度发展。
一、PLC的简介
PLC属于一种可编程逻辑控制器。通过在内部储存程序中，利用可编程存储器将其进行合理的应用能够对内部程序起到一定的控制作用，同时对逻辑运算功能进行执行，除此之外，还能够实现技术，以及定时操作，从而满足用户的主要指令。工作人员想要达到对机械类型进行控制的目的，就需要对数字输入输出工作进行合理的利用，除此之外，这一操作还能够对机械生产规范化提供保障。在可编程逻辑控制器正式投入使用之后，可以将其工作过程中的运行方式进行划分，主要能够化分为三个阶段，分别是：输入采样阶段、用户程序执行阶段以及输出刷新阶段。
二、PLC在港口设备中的应用以及应用优点
在港口设备中应用PLC的初期相关工作人员所选用的PLC属于FI系列，而在该设备中，最高输出点能够达到60输出点，并且该设备属于整体结构，因此不论其输入或输出能够扩展到何种程度，在这两者之间存在的比例都是3：2。最早期研究出来的PLC是MCS51系列，然而由于当时的，科学技术水平的限制导致MCS51系列的主频以及内存都不够大，并且工作人员只能通过利用简易的编程器仅仅对其编制出一千步的程序。在现阶段的发展过程中，随着科学技术的不断发展，计算机技术也获得了长足的进步，促使PLC技术也获得了更好的发展。因此，在现阶段中的PLC技术不论是在输入模块中还是在输出模块中，其配置上都做出了较大的改进，其配置相较于以往的配置都更加灵巧一些。
全新的PLC与新型彩电IC结构相比较有一定的相似之处，这两者都是由两根线所构成，并且将两根线分别串联到十中线以及数据线上，而这种结构类型，在台架式起重机以及吊桥等设备中都较为适用。一般来说，在这些设备中应用了全新的PLC之后，将设备的控制线环数进行了有效的降低，并使得其实际的线路能够被工作人员清晰的看到。例如型号为OMRON的全新PLC，工作人员通过，将其在起重机设备上进行应用之后一般来说从司机室到主机的贵总共需要有六根控制线，在这六根控制线中分别有四根控制电源线以及两根通讯线。除此之外，从司机室的主机到大车行走的控制柜的控制线，也必须要经过受电器，而回路环数需要有六道。但如果工作人员放弃了全新PLC将需要有23道回路环数。未使用全新PLC时所需要的环数如表1所示。
（表1 未使用全新PLC时所需要的环数）
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当起重机设备采用了全新的PLC之后，能够使设备中相对较为薄弱性能够得到一定的增强，对于港口起重机设备来说，这种主要由通讯组建所构成的全新PLC有着十分重要的作用。除此之外，港口起重机设备在使用PLC的过程中必须要将传统的电气控制线路形式进行改进，从而将PLC的优势在港口起重机设备中充分的体现。
设计人员在对电动机的正反转电气连锁线路进行设计的过程中可以采取最佳的线路，其最佳线路如图一所示，如果工作人员将线圈与付出投进行连接，虽然这种方法能够起到一定的，连锁效果，并且其线路也相对较短，然而却无法将PLC的全面控制能力进行充分的体现，从而降低了港口起重设备的使用性能。但是如果工作人员将接触器的辅助触头作为PLC的输入信号，这不仅能够有效地实现电气连锁的效果，同时也能够使PLC系统的工作能力进行充分的体现。除此之外，工作人员也能够通过利用显视频对设备故障部分进行判定，从而为后期设备故障检修工作提供一定的便利。
三、变频器的简介
变频器主要是微电子技术与变频技术的结合，在变频器中主要包括四个组成单元，分别是逆变整流制动单元以及驱动单元等。工作人员在对输出电源的电压以及频率进行调整的过程中，必须要通过对内部的IGBT执行开断的形式，从而达到调整电压以及频率的目的。同时工作人员为了能够确保实现节能效果，并达到调速的目的对店员及进行调整的过程中，必须严格根据电机的实际运行情况以及电机的实际需求来进行适当的调整。变频器自身具有一定的保护功能，在工作过程中能够实现对过压保护、过流保护以及过载保护等功能，并且在近几年的发展过程中，我国的自动化水平也在不断的提升，而在自动化技术水平的提升方面变频器的广泛应用有着重要的作用。在一部电动机中变频器的主电路能够对其电源电压以及电源频率进行适当调节通常情况下，主要可以将其分为两个部分，一种是电压型，一种是电流型，电压型能够直接将电压源转变为交流，而电流型能够将电流源的直流转变为交流。
四、变频器在港口起重设备中的应用以及应用优点
在传统的港口起重设备中通常都是采用继电器对电控部分进行控制，在调速方面，主要采用的是转子回路串电阻，进行分级切断的主要采用的是有级调速方法。而这些方法在使用过程中通常都会，并且并且且维修工作量相对较大的问题，同时设备的容量电压以及转速和电流的上限值都会受到一定的制约，从而导致调速缺乏精准度，并且稳定性不高，能量损耗严重的现象。然而随着时代的不断发展，科学技术的进步，变频技术在港口起重设备中获得了广泛的应用。
在港口起重设备中应用变频器使设备的控制方式得到了一定的简化。在港口起重设备中引进了变频器之后，如果工作人员想要对电机进行正反转控制，这就需要将变频器的正反向控制端子的方向控制信号进行连接。除此之外，想要达到对电机的多档位控制的目的，就需要工作人员将变频器的多段速端子与控制型号进行连接。同时在部分门集中工作人员通过将主令信号进行接入，从而实现无极调速的目的在一定程度上将控制的精准度进行了提升。
其次，变频器对于港口设备的控制功能进行了丰富。变频器通过将起升电机、变幅电机中的编码器信号进行采集能够对调位置以及电机的速度进行准确的监测，并根据实际的运行情况将输出信号进行合理的调整，从而对超速以及溜钩等情况进行了有效的保护。
最后，变频器所具有的故障报警功能在一定程度上是港口起重设备的维修工作量有效的减少。变频器通过对港口起重设备中的相关的参数进行实时的监测，能够向工作人员准确的回报主回路中的等故障问题，维修工作人员可以通过故障代码解决设备故障问题，在一定程度上缩短了起重设备故障排查时间[1]。
五、结语
在现阶段的发展过程中，PLC、变频器以及各种新型电器元器件已经被广泛应用在港口起重设备上，使得港口起重设备的性能得到了极大的改善，同时也方便了后期的维修工作的开展，促使港口起重设备的整体性能得到了充分的提升。
参考文献：
[1]王泽升. 基于PLC控制系统在港口机械的应用分析[J]. 科技创新与应用，2017（04）：175-175.
论文作者:许国强1,刘为国2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签：设备论文; 变频器论文; 港口论文; 工作人员论文; 过程中论文; 目的论文; 起重机论文; 《防护工程》2019年第4期论文;