浅析PLC在起重机械中的同步应用

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中图分类号：TH2 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1665-2272.2013.06.076起重设备 -般 能分为 控制部分和电力拖动部分 控制部分主要是由可编程控制器(PLC)组成.电力拖动部分主要是由变频器和电机组成 在传统的小型起重机械中 .单台变频器驱动电机就能实现基本的单钩起重作业 。随着我国基川设 的发展 .对起重机械的起重能力要求越来越高 大型起重机械在往多吊臂、多吊点的方向发展。

传统的单钩起重已经满足不了实际要求 在多电机同时工作的条件下.各电机之间没有钢性轴连接。

给电机相同的速度信号.在机械误差存在的情况下.各吊点难免会发生起升高度不同步的现象.这样就导致各吊点承受的重量不均匀 .如果不及时调整 .就会产生严重 的后果。

使用 PLC对各 吊点 电机进行集中控制 .在每个卷扬机上加装绝对值编码器对其行程进行采样 .绝对值编码器采样的模拟量信号实时地传人 PLC。PLC通过标准的函数对每个编码器上传的数值进行比较 、计算 ，当比较的数值大于所设定 的值时 .PLC会控制偏差较大的卷扬机所对应 的变频器进行 调整 .使其减速或增速 .来达到各吊点的同步收稿 日期 ：2013-03-28176 科技创业月刊 2013年第 6期1 系统构成本系统由-个操作单元、-台PLC、两 台变频器 、两 台卷扬机 、两个绝对值编码器构成 操作单元可以是开关量的档位信号.也可以是模拟量信号。PLC应选择有 2路模拟量输入的 CPU.或在 PLC系统中加装模拟量扩展拈 变频器应选择配带起重专用软件 绝对值编码器按照实际情况选择其圈数和分辨率.特殊条件下可以选择其带现场总线通讯方式(见图 1)度控制信号 两台变频器接收到速度信 号后分别输 出相 应 的频率 来控制各 自的电机速度，电机 M1、M2转动后会带动卷扬机-起转动 卷扬 机上 的钢丝绳会按 照- 定的速度进行收放动作 .钢丝绳通过机械滑轮组带动吊钩进行上升或下放动作 .这时系统就进入了正常工作状态。卷扬机 M1和卷扬机 M2上的绝对值 编码器会实 时采集 数据来反馈给 PLC 按照理论计算 .相同的 电机在相 同的频率 下会 以相同的速度 运行 但是在 实际情况下 .由于机械结 构间隙不 同 .卷扬机上钢丝绳的缠绕误差都会使 吊钩行程产生误差 这样就使 M1和M2各 自控 制的 吊点产生 了偏差 。

这时 PLC采集 到的绝 对值编码器的信号通过函数进行计算 比较 当比较值 大于原始设定 值时 .通 过PLC控 制信号控 制相应 的变频 器进行速度调整 .直到两 吊钩行程达到同步.绝对值编码器信号偏差回到正常误差范围图 绝对值编码器反馈信号 3 特点总结2 控制逻辑通过操作单元给 PLC发出指令 .PLC接收到操作单元 的指令后 .会 向两台变频器发出相同的速PLC的硬件是标准化 的 加之PLC的产品已系列化 .功能拈品种多 .可 以灵活组成各种不同功能的控制系统。不同厂家的PLC只是中小型异步电动机变频器调试及故障处理杨 菁(湖北交通职业技术学院 湖北 武汉 430079)摘 要 ：异步电动机是工业领域常用的电力拖动设备 .变频调速 弥补 了传统异步电动机调速性能的不足。研究变频器常规的调试方法及使用过程中常见的故障现象及故障处理技术，具有十分重要的意义。

关键词 ：异步电动机 ；变频器；调试 ；故障处理中图分类号 ：TM3 文献标识码 ：A doi：10.3969.issn.1665-2272.2013.06.077异步 电动机 是把交 流 电能转变为机械能的-种动力机械 具有结构简单 、制造 和维护简便 、成本低廉、运行可靠、效率高的特点，在工农业生产 和 13常生 活中应用 十分普遍 随着新型大功率电力电子元 器件 的诞生 以及集成 电路和微机技术的应用 .变频调速技术已 Et趋完善和成熟 .它以调速范围宽、动态响应快 、调速精度高、保护功能完善 、操作 简单等优点 ，已在 电力、石化、机械、民用电器等行业得到广泛应 用 异步 电动机种类 繁多.调速方法也数不胜数 .笔者仅探讨 中小 型异步 电动机 的变频 器常规调试技术及常见故障1 异步电动机变频器的调试1.1 变频器无机空载运行准备异 步 电动机 变频 器无 机空载运行准备主要包括以下几点：①接地处理 .将变频 器的接地端接地 ：②电源供电连接.把变频器的电源输入端通 过漏 电保护 开关连 接到电源连接上：③窗口显示检查 .观察变频器窗 口显示是否正常 .如果通过复位仍不能解决.需要更换：④变频器操作键的熟悉 ，-般来说 .变频器 的操 作键有 6个 .分别是 ：运行 (RUN)、停止 (STOP)、编程(PROG)、确认 (DATAPENTER)、增加 (UP)、减 少 (DOWN)，少数 变频器还有-些功能键 .如监视(MONI-TORPDISPLAY)、复位 (RESET)等1.2 变频器带机空载运行的调试主要包括以下几个步骤：①确定异步电动机变频器的工作电流。

并根据 变频器 的工作 电流合 理设置电机的功率和磁极对数 ②根据负载的性质选 择合适的 vDf曲线 ，使 电动机输 出转 矩能满足 生产负载启动要求 ：根据 电动机的额定 电压确定变频器基本丁作频率 ：根据变频 器最高工作频 率和 电动机最高工作频率 .确定变频器电动机系统的最高工作频率 ③变频器键盘操作模式的设定.并通过按键操作观察电动机能否正确响应 ④根据变频器 的使 用说 明书对变频器进行功能设置 .并通过具体运行进行适当修改 如变频器过载保护电子热继电器的参数设定1-3 变频器带载运行调试变频器 带载试 运行调 试包括以下步骤 ：①通过操作异步 电动机变频器面板上的运行键和停止键 。

观察 电动机 的响应是否相 符合正在编程软件 的形式上有所不同 大多数 PLC的编程均提供 了常用 的梯形 图方式 和面 向工业控 制 的简单指令方式 编程语言形象直观 。

指令少 、语 法简便 。不需 要专 门的计算机知识和语言 .具有-定 的电气工程基 础知识 的人员都可 在短时间内掌握 这样可以方便地进行程序 的编写和修改传 统的 电机 控制 系统往 往通过大量的继电器和接触器进行控制 由于存在大量的机械触点导致系统易磨损 、可靠性差 ，在 电机 的同步应用 中更是操作困难 PLC采用微电子技术 .大量的开关动作 由无触点的电子存储器件来完成.大部 分继 电器 和繁杂连 线被软件 程序 所取代 .故 寿命 长 .可靠性 大大提高 通过与编码器之内的传感器配合更是能做 到精确的位移 、速度的控制