門(mén)座式起重機(jī) PLC 程序運(yùn)行流程與 I/O 分配

當(dāng)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)均滿(mǎn)足零位條件時(shí)，即所有限位保護(hù)均正常，起重機(jī)動(dòng)態(tài)記錄 儀無(wú)超重，門(mén)機(jī)司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)主令處于零位狀態(tài)，此時(shí)各機(jī)構(gòu)均滿(mǎn)足零位條件， PLC 控制程序允許各機(jī)構(gòu)正常動(dòng)作。

1  門(mén)機(jī)程序運(yùn)行流程

下面就變幅機(jī)構(gòu)的 PLC 運(yùn)行流程進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹與說(shuō)明：當(dāng)司機(jī)室門(mén)機(jī)司機(jī)送 上主接觸器電，控制變幅主令給出增幅指示時(shí)，PLC 輸入模塊接到增幅指令，經(jīng) 過(guò)程序邏輯判斷，滿(mǎn)足零位條件，PLC 輸出模塊給予變幅變頻器增幅信號(hào)，經(jīng)變 幅制動(dòng)器接觸器線(xiàn)圈得電后，變幅制動(dòng)器打開(kāi)，變幅電機(jī)在變頻器給予的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 下開(kāi)始動(dòng)作，此時(shí)變幅制動(dòng)器打開(kāi)限位給予 PLC 制動(dòng)器完全打開(kāi)的信號(hào)，當(dāng)門(mén)機(jī) 司機(jī)拉動(dòng)手柄時(shí)，PLC 輸入模塊接收到主令編碼器給予 PLC 的輸入頻率，變頻器 根據(jù) PLC 的輸出頻率開(kāi)始完成增幅及速度控制。當(dāng)增幅過(guò)程中出現(xiàn)滿(mǎn)足零位條件 的任意故障，零位條件不滿(mǎn)足，PLC 程序不通，從而使得增幅動(dòng)作結(jié)束，通過(guò) PLC 各個(gè)零位條件的滿(mǎn)足情況，PLC 的輸入、輸出點(diǎn)處于非正常狀態(tài)，從而將設(shè) 備故障信息反饋在故障顯示屏上，當(dāng)維修完畢故障消除后，司機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作，再 次滿(mǎn)足增幅零位條件，實(shí)現(xiàn)增幅控制。當(dāng)司機(jī)控制手柄回零后，PLC 同樣接收到 停機(jī)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯計(jì)算后，不在給予變頻器輸出信號(hào)，變頻器的給定頻率也將從 動(dòng)作時(shí)逐漸降到 0HZ，從而使得變幅電機(jī)緩慢停止。同時(shí)變幅制動(dòng)器接觸器線(xiàn)圈 因 PLC 輸出點(diǎn)失電，導(dǎo)致線(xiàn)圈失電從而使得制動(dòng)器關(guān)閉，變幅制動(dòng)。

2 門(mén)機(jī) PLC I/O 配置

門(mén)機(jī)四大機(jī)構(gòu)、限位保護(hù)、運(yùn)行指令等 I/O 分配，總共設(shè)計(jì) 280 個(gè)點(diǎn)，其中包 含輸入點(diǎn) 128 個(gè)，輸出點(diǎn) 112 個(gè)，預(yù)留 15%的備用 I/O 點(diǎn) 40 個(gè)。詳細(xì) I/O 配置表 見(jiàn)附錄 A。

門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)屬于低速高力矩運(yùn)行。是由兩臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)旋 轉(zhuǎn) 動(dòng) 作 的 ， 根 據(jù) 變 頻 器 及 電 機(jī) 選 型 結(jié) 果 ， 門(mén) 機(jī) 旋 轉(zhuǎn) 變 頻 器 選 用 CIMR- HB4A0180AAA,旋轉(zhuǎn)電機(jī)選用型號(hào)為：YZP2-280S-8 的變頻電機(jī)。

3.旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) PLC 系統(tǒng)控制

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) PLC 控制原理是由 PLC 程序控制，滿(mǎn)足旋轉(zhuǎn)零位條件即：手柄在零 位、相序正常、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)保護(hù)電氣無(wú)故障、風(fēng)速儀風(fēng)速在正常范圍內(nèi)（18m/s 以 下）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)允許動(dòng)作。

4 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)限位保護(hù)

1）旋轉(zhuǎn)手剎限位

旋轉(zhuǎn)手剎限位是為起重機(jī)在停機(jī)時(shí)設(shè)計(jì)的，將其制作入 PLC 程序控制點(diǎn)中， 即當(dāng)旋轉(zhuǎn)手剎限位動(dòng)作時(shí)，旋轉(zhuǎn)不滿(mǎn)零位條件，旋轉(zhuǎn)無(wú)動(dòng)作，當(dāng)門(mén)機(jī)司機(jī)停止作業(yè) 后需要將旋轉(zhuǎn)鎖死。

2）旋轉(zhuǎn)錨定限位 旋轉(zhuǎn)錨定限位是在門(mén)機(jī)設(shè)備防風(fēng)時(shí)使用與旋轉(zhuǎn)手剎限位同樣制作在 PLC 程序

中。

3）旋轉(zhuǎn)對(duì)位 旋轉(zhuǎn)對(duì)位限位是為門(mén)機(jī)防風(fēng)服務(wù)的，當(dāng)旋轉(zhuǎn)錨定銷(xiāo)軸處于錨定孔位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)

對(duì)位限位給予 PLC 信號(hào)，從而便于門(mén)機(jī)司機(jī)在防風(fēng)過(guò)程中及時(shí)找到錨定孔位置。 4）旋轉(zhuǎn)腳剎限位 旋轉(zhuǎn)腳剎限位安裝在旋轉(zhuǎn)腳剎位置，在門(mén)機(jī)作業(yè)過(guò)程中如遇特殊工況需要門(mén)機(jī)

旋轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)限位動(dòng)作，給變頻器一個(gè)緩慢減速的信號(hào)，使得變頻器的輸出由 當(dāng)時(shí)速度頻率緩慢降至 0HZ 從而實(shí)現(xiàn)門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)的緩慢制動(dòng)，防止沖擊過(guò)大對(duì)旋轉(zhuǎn) 小齒輪及大齒圈造成機(jī)械性沖擊損壞。

5， 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電路圖及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制方式

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電路圖如圖 5 所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電路主電源供電是由 380V、50HZ 的 三相電源經(jīng)過(guò) Q1、電抗器 L 進(jìn)入旋轉(zhuǎn)變頻器作為變頻器的主電源，經(jīng)過(guò)變頻后輸 出給電機(jī)從而實(shí)現(xiàn)變幅電機(jī)的控制。當(dāng)旋轉(zhuǎn)處于制動(dòng)期間由旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的電能將 反饋給制動(dòng)單元，通過(guò)將電能轉(zhuǎn)化為熱能的方式將電能消耗掉，從而避免對(duì)變頻器 的傷害。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制，兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選型與兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)變頻器的選型及參數(shù)相同，且屬于低速高力矩輸出控制，因此在設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制 時(shí)，采用的是無(wú) PG 的矢量控制，其控制方式略高于門(mén)機(jī)行走機(jī)構(gòu)的控制方式。