一、引言
隨著社會的進步，工業(yè)自動化產(chǎn)品的性能日益加強，而價格也因電子技術的高速發(fā)展而不斷下降。對原有設備的電氣控制可以以高性價比進行改進，通過采用先進的控制技術和驅(qū)動技術，使設備的運行更加節(jié)能，高效，安全，可靠。
二、系統(tǒng)控制方案
1、控制系統(tǒng)功能要求：
浮塢門座式起重機為例介紹，應用于某船廠碼頭貨物搬運。
額定載重量22噸;變頻提升電機額定功率75KW;額定提升速度30米/分，10噸以下為輕載，輕載時運行速度≤30米/分;非輕載時運行速度≤15米/分，要求滿足連續(xù)重載工作的需要;必要的硬件安全保護;對系統(tǒng)運行相關參數(shù)進行監(jiān)視記錄。
2、硬件設計
針對系統(tǒng)控制要求，主要控制器件配置如下：
a電機驅(qū)動選用酷馬Q9500-11044矢量型變頻器，配以PG速度控制卡;
b可編程控制器選用日本三菱FX2N-48MR型;
c變頻電機應控制要求預裝1024P/R增量型光電旋轉(zhuǎn)編碼器;
d運行監(jiān)視記錄設備選用日本三菱FX-50DU-TK-C型觸摸屏;
e五檔速度給定的主令頭;
f制動電阻按額定功率的三倍選配。
3、工作原理
系統(tǒng)上電后，在無故障反饋情況下，司機室駕駛員給出操作指令，PLC程序根據(jù)指令首先發(fā)定向指令給變頻器，并監(jiān)視變頻器輸出力矩達到啟動開剎車力矩值時打開剎車，然后按操作指令以各檔速度運行，輕載速度≤30米/分，重載速度≤15米/分;運行全程故障監(jiān)視，輕故障聲光提示，重故障緊急停機。
電機運行速度由PG光電編碼器反饋給變頻器，構成速度反饋閉環(huán)電流矢量控制，從而達到高精度速度控制和力矩控制;通過PG卡監(jiān)視輸出分頻到PLC高頻脈沖輸入端子，用于程序中的速度控制與監(jiān)視。運行數(shù)據(jù)及歷史記錄通過RS422串行通訊接口傳送到觸摸屏用于監(jiān)視。
4、軟件設計
PLC程序分兩部分：其一為主起升吊鉤搬運貨物的主流程運行控制，其中的關鍵是把主令頭的運行及速度指令邏輯轉(zhuǎn)換為三位二進制輸出給變頻器多段速輸入端; 以及對PG卡分頻輸入的脈沖用SPD脈沖速度計算指令配合變頻器分頻參數(shù)61-06及電機轉(zhuǎn)速換算為以米/分為單位的數(shù)據(jù);其二為PLC與觸摸屏的接口程序，在PLC中為觸摸屏設立數(shù)據(jù)讀取區(qū)及相關狀態(tài)標志，用于觸摸屏的監(jiān)視.
觸摸屏監(jiān)視畫面組態(tài)：為便于駕駛員對運行狀況能更詳細準確的把握，以及便于工作人員對系統(tǒng)的維護，觸摸屏監(jiān)視畫面組態(tài)具備運行畫面自動切換及歷史故障記錄。
三、結論
該系統(tǒng)從設備選型，設計，安裝調(diào)試到投入運營，在短時間內(nèi)順利完成，運行效果良好，達到了用戶的預期目標，運行兩年來無故障，受到了用戶的好評。為企業(yè)創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟效益，極具推廣價值。
