PLC结合变频器在行车上的应用

摘要：行车自动化控制系统在现代机械化产品行业中发挥着重要的作用，使用成本比较低廉、功能比较强大的可编程控制器（PLC）结合稳定性好、起动、停止过程均比较平稳并且具有良好调速范围的变频器，更能在工作中减少人力、物力的消耗，还能有效地提高工作效率，节约时间。并且防溜钩系统能给工作人员和设备有一个更好地安全保障。所以行车自动化控制系统必然会是一个好的发展方向，速度稳定性差、生产效率低、影响行车使用寿命的传统控制系统将会被完全取代。

关键词：可编程控制器（PLC） 变频器 溜钩 行车

行车是一种起重设备，可以用它来吊起物品，并且使物品在短距离内进行水平移动。它在现代机械化产品行业中发挥着重要的作用。但是传统的系统在起重机工作的过程中会发生溜钩现在，所以我们利用PLC和变频器结合的技术设计了防溜钩系统。PLC结合变频器可以有效的提高速度的稳定性以及控制的精准度，减少物品用量的消耗，减轻工人的劳动程度，使生产更灵活，提高工作质量，保障工作人员和设备的安全。

1、PLC结合变频器在行车上的应用

可编程控制器（Programmable Logic Controller）的体积比较小，抗干扰能力比较强，其成本低，操作简单，能有效的节约成本，提高工人的工作质量，具有很高的可靠性。变频器的主电路是一种大功率电子产品，他有着特别好的节电效果，因此被广泛用于在很多行业里。它在升降时可以调整速度，稳定性很好，调整的范围也比较大，它能很好的控制加、减速的平稳；防止震动，定位系统也比较精准，也能很好的控制平移机构。由于PLC和变频器都有很好的使用效果，所以，在很多时侯，会将它们二者结合使用。

可编程控制器是行车自动化控制系统的核心。集中控制整个控制系统，它可以给变频器传输信号，自动控制行车运行。行车的三种运行速度频率分别调整为13Hz、40Hz、80Hz，当行车自动运作时，可编程控制器会通过行车上的传感器向变频器发出相应的信号，行车根据接收到的信号自动平稳的转换他的运行速度。在行车有慢速转为中速再转为快速或者在相反的转换过程中，我们可以通过调整变频器的加、减速时间曲线使它在此期间有一个平稳的过度。可编程控制器会提供信号来控制变频器运转的频率，以达到生产产品高质量的要求。两者配合的时候要注意：开关信号输入时，变频器通常是通过继电器接点来接收PLC所发出的信号的，所以当继电器的接点接触不良的时候就会给变频器造成错误的信号传输。变频器数值信号输入时基本分为数字信号和模拟信号两种情况，因为输入信号的不同，我们需要根据变频器的输入来选择可编程控制器输出的模块。如果出现两者接收信号范围不同的情况，我们要保证在不超过可编程控制器和变频器的响应范围内用串联的方式接入电阻。另外，为了保证系统的可靠性，变频器在输出信号的时候也要考虑到可编程控制器的允许值，他们双方要达到互相兼

容。生产线上一般都有两到三台车在工作，每台车都按照已经设置好的程序各自运行。如图1所示，是行车系统的基本结构框架图。

2、防溜钩系统设计

起重机在工作的过程中都会存在溜钩的危险，如果在发生溜钩的情况是，司机没有及时处理或者制动器失灵，将会造成严重的后果。即使在零速是变频器也能有足够大的转矩“拖动”负载，所以变频器在防止溜钩问题中起了很大的作用，防溜钩设计还要配合测速装置、PLC控制器、电制动装置等设备共同工作。测速装置会把电机运转时产生的速度和方向传输给控制器，PLC在行车系统中主要起到接收信号的作用，当发现即将发生溜钩现象的时候把指令传输到电制动控制装置。当重物在空中停止，变频器处于零速状态的时候，使电动机产生转矩，使重物在空中停止0.6S以上，在PLC设置好计数器参数，起重机上升时，主钩和电器制动在空中吊起重负荷，刚开始上升的力矩不够，主钩可能会发生缓慢往下降的现象。我们有一个允许下溜的速度和时间，如果超出所设置的速度，就立即启用保护措施，就会避免溜钩。在下降时，因为电阻调速特性比较软，司机只能靠经验和感觉采用“点动”制动的方法来控制下溜，同样也是根据所设定的参数，一旦超过，立即采取保护。运用可编程控制器的调控速度的稳定性以及控制的精准度、变频器平稳的加速、减速以及定位系统的精准度，有效地减少了制动器的摩擦，对设备的消耗也大大减小，也为日常维护工作带来了很多便捷；也提高了维修人员的工作效率，给他们渐轻了不必要的劳动负担。采用变频器良好的控制，起动，停止效果在运行时也比较平稳；停止时，有效地缓解了对电气设备的冲击，可以增加行车的整体使用寿命。

综上所述，使用了PLC和变频器相结合的行车自动化控制系统，有效的改变了传统控制系统操作复杂，故障发生频率高等缺点，保证了行车的正常生产，实现了生产高效率、高质量并且生产成本低的要求。并且能防止溜钩现象，给工作人员和设备的安全带来了保障。行车自动化控制系统的稳定性、灵活性、可靠性和抗干扰能力得到了很多用户的认可。

参考文献

[1]孙博.施耐德PLC和变频器在马钢新区加料行车上的应用[J].冶金动力，2011，（3）：85-86.

[2]顾阳.浅谈变频器在行车升降机构中的应用[J].铁合金，2009，40（4）.

[3]王树东，唐伟强.基于触摸屏和PLC的行车控制系统设计与应用[J].电气自动化，2007，（3）：99-101.

[4]张伦兆，王庭有，胡建军等.基于Profibus总线控制系统PLC对变频器的控制[J].机械研究与应用，2008，（5）.