探究PLC变频调速在桥式起重机中的实际应用

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【摘要】在桥式起重机的变频调速中应用plc可编程控制器，可以实现起重机电机的变频调速，在桥式起重机中发挥重要的作用。PLC变频调速系统可以对起重机的运行状况和运行数据进行实时监测，提高桥式起重机的工作效率，促进PLC变频调速在桥式起重机中的发展。本文简述PLC变频调速技术，通过对桥式起重机工作现状的分析，提出PLC变频调速在桥式起重机中的应用。

【关键词】PLC变频调速；桥式起重机；实时监测；工作效率；实际应用

传统的桥式起重机控制系统大多是用转子回路串接电阻进行有机调速，操作次数比较频繁，通断次数较高，随着运输物品质量的变化，机械受重的变化也较大，经常受到冲击，影响了起重机的正常工作。在起重机中应用PLC变频调速，实现电机速度的可调化发展，才能保证起重机的正常工作。

一、简述PLC变频调速技术

1、PLC变频调速技术的定义

PLC属于可编程控制器的一种，集计算机、网络通讯和自动化控制等技术于一体，是新型的自动化控制技术设备。具有较高的可靠性和较强的抗扰能力，编程比较简单、容易维修、可以灵活组合，使用成本较低。变频调速技术是根据电机转速和工作电源的输入频率，形成正比的关系，用公式表达为n=60f（1-s）/p，n表示转速、f表示输入频率、s表示电机转差率，p表示电机的磁极对数。变频调速技术，可以对电动机工作电源的频率进行改变，实现电机转速的目的。PLC变频调速技术是两种技术的结合，在变频调速中加入PLC可编程控制器，实现对起重机工作的实时监测，可以提高起重机的工作效率。

2、PLC变频调速技术的优势

（1）可以节约电能。在不同的社会经济生产活动中，桥式起重机等电力设备都有广泛的应用，而且在工作的过程中会消耗大量的电能。改善这一现状，需要对传统的起重机控制系统进行适当的调整和改进，结合PLC变频调速技术，实现桥式起重机在生产活动中的应用。PLC变频调速技术的出现，解决了传统起重机工作的不合理性，有效的节约了电能，符合我国环保的观念，实现了电力节能。

（2）提高工作效率。PLC变频调速技术的应用，即使起重机的电机负载不同，也可以根据实际的工作情况，做出合适的转速；而且，还可以根据低速，增加工作的高精度，缩短工作过程的间歇时间，提高了起重机的工作效率率。

（3）提高工作水平。应用PLC变频调速技术，可以提高工作水平。例如起重机的工作可以调整到最佳速度，加快工作效率，控制了工作效果，提高了工作水平；运输带的生产设备可以实现平滑的加速和减速；造纸、塑料的生产设备可以实现高精度的转矩控制等。

3、PLC变频调速技术的作用

（1）实现生产控制。目前，我国的社会经济生产活动中，需要对电力设备进行调速控制。在桥式起重机的工作运行过程中，可以应用PLC变频调速控制系统，实现对电动机的多段速度选择和调速变频控制。对起重机的运行实施变频调速，根据PLC变频调速控制的特点，控制起重机中电动机回路中的低速端、中速端和高速端速度，控制和分析起重机的运行状况和运行数据，应用PLC变频调速控制系统中的触摸屏设备，实现桥式起重机工作的远程监视。监视和控制桥式起重机的生产工作情况，可以有效的提高起重机运行的可靠性，提高工作效率和工作水平。

（2）实现远程监控。PLC变频调速控制系统中，一个重要的部分就是远程监控，是操作人员和控制系统中心进行信息转换的专业设备。在社会经济生产活动的控制过程中，可以取代部分传统的控制面板、数据信息设定、指示灯和按钮开关等装置，应用PLC变频调速控制系统，实施远程监控，明确的显示数据信息，全面掌握机器的运行状态，提高生产工作效率。

二、关于桥式起重机

1、桥式起重机的定义

桥式起重机是运行在高架轨道上的一种桥架型起重机，也被人们称为“天车”。桥式起重机是纵向运行，而起重小车则是横向运行，形成矩形的工作范围。这种工作范围可以对桥架下面的空间进行充分的利用，不受阻碍的吊运物料。桥式起重机多应用于室内外的仓库、厂房、码头和露天贮料场等地方。

2、桥式起重机的分类

（1）普通桥式。普通的桥式起重机，由起重小车和桥架运行结构组成。起重小车包括起升机构、小车运行机构和小车架，是桥式起重机运行过程中的基础。桥架的运行结构中，重要的部分是金属结构，由主梁和端梁组成，桥架的主梁结构有很多种，例如箱形结构、四桁架式结构和空腹桁架结构等。普通的桥式起重机主要是通过电力驱动运行，起重量可以达到500吨，应用万向联轴器作为驱动装置。

（2）简易梁桥式。简易梁桥式起重机，也被称为梁式起重机，结构组成和普通式起重机相似。简易梁桥式起重机具有较小的起重量、跨度和工作速度。主梁是不同的型钢和板钢组成的截面梁，起重小车可以在工字梁的下翼缘上运行。因为简易梁桥式起重机不仅可以在高架上的轨道运行，还可以用悬吊的方式在高架下的轨道运行，因此又有悬挂梁式起重机之称。

（3）防爆桥式。防爆桥式起重机主要在爆炸性的气体环境中应用，组成结构和普通桥式起重机基本一样。可以在电机、电气和金属接触面等机械设备部分制定防爆措施，保证防爆桥式起重机的使用安全。一般防爆桥式起重机，按照不同的防爆类别主要分为煤矿用的防爆式起重机和工厂用的防爆式起重机两种。

三、PLC变频调速在桥式起重机中的实际应用

1、变频调速控制系统

桥式起重机应用变频调速控制系统，可以对主、副机构的升降速度和运行速度进行调节，而且可以有效的保护电机运行、主、副机构的升降限位和大小车的限位。PLC具有很多种类，监控对象的不同，会有不同的输入输出点数和扫描速度。S7-200系列的PLC具有多种功能模块，可以单独运行，便于集成，容易组成网络，而且具有较高的可靠性和较快的速度，可以实现复杂的集成功能，是桥式起重机运行中最适合的理想设备。

2、PLC控制系统

实际的起重机控制，需要64个输入点和37个出入点。PLC控制系统的操作人员，可以通过操作按钮和主令控制器，实现对电机的正转、反转、调速、保护和控制等功能。PLC接受指令信息之后，会向变频器发出起停和调速等信号，变频器根据控制指令实现对电机的方向和转速的控制，取代传统的转子串电阻调速系统，提高起重机的工作效率。

3、抗干扰系统

桥式起重机，在室内的生产车间中应用的时候，会受到较多的干扰。因此，在桥式起重机中应用PLC变频调速技术，应该重视建立抗干扰系统。例如，选择电缆的时候，注意电缆是否可以对输入和输出的信号进行屏蔽。

四、总结

我国社会经济的发展，需要实现生产设备的自动化。PLC变频调速作为一种新型的自动化设备，在桥式起重机中应用，可以提高起重机的工作效率和工作水平，实现桥式起重机的现代化发展，提高PLC变频调速的技术水平。

参考文献

[1]刘小庆，范勤.基于PLC控制的变频调速在桥式起重机中的应用[J].机械，2004，32（08）：56-57

[2]刘小庆.基于PLC控制的变频调速在桥式起重机中的应用[J].武汉科技大学，2005，36（05）：48-49