门座式起重机 PLC 程序运行流程与 I/O 分配

当起重机各机构均满足零位条件时，即所有限位保护均正常，起重机动态记录 仪无超重，门机司机室联动台主令处于零位状态，此时各机构均满足零位条件， PLC 控制程序允许各机构正常动作。

1  门机程序运行流程

下面就变幅机构的 PLC 运行流程进行简单介绍与说明：当司机室门机司机送 上主接触器电，控制变幅主令给出增幅指示时，PLC 输入模块接到增幅指令，经 过程序逻辑判断，满足零位条件，PLC 输出模块给予变幅变频器增幅信号，经变 幅制动器接触器线圈得电后，变幅制动器打开，变幅电机在变频器给予的启动转矩 下开始动作，此时变幅制动器打开限位给予 PLC 制动器完全打开的信号，当门机 司机拉动手柄时，PLC 输入模块接收到主令编码器给予 PLC 的输入频率，变频器 根据 PLC 的输出频率开始完成增幅及速度控制。当增幅过程中出现满足零位条件 的任意故障，零位条件不满足，PLC 程序不通，从而使得增幅动作结束，通过 PLC 各个零位条件的满足情况，PLC 的输入、输出点处于非正常状态，从而将设 备故障信息反馈在故障显示屏上，当维修完毕故障消除后，司机进行复位操作，再 次满足增幅零位条件，实现增幅控制。当司机控制手柄回零后，PLC 同样接收到 停机信号，经过逻辑计算后，不在给予变频器输出信号，变频器的给定频率也将从 动作时逐渐降到 0HZ，从而使得变幅电机缓慢停止。同时变幅制动器接触器线圈 因 PLC 输出点失电，导致线圈失电从而使得制动器关闭，变幅制动。

2 门机 PLC I/O 配置

门机四大机构、限位保护、运行指令等 I/O 分配，总共设计 280 个点，其中包 含输入点 128 个，输出点 112 个，预留 15%的备用 I/O 点 40 个。详细 I/O 配置表 见附录 A。

门机旋转机构属于低速高力矩运行。是由两台变频器控制两台旋转电机实现旋 转 动 作 的 ， 根 据 变 频 器 及 电 机 选 型 结 果 ， 门 机 旋 转 变 频 器 选 用 CIMR- HB4A0180AAA,旋转电机选用型号为：YZP2-280S-8 的变频电机。

3.旋转机构 PLC 系统控制

旋转机构 PLC 控制原理是由 PLC 程序控制，满足旋转零位条件即：手柄在零 位、相序正常、旋转机构保护电气无故障、风速仪风速在正常范围内（18m/s 以 下）旋转机构允许动作。

4 旋转机构限位保护

1）旋转手刹限位

旋转手刹限位是为起重机在停机时设计的，将其制作入 PLC 程序控制点中， 即当旋转手刹限位动作时，旋转不满零位条件，旋转无动作，当门机司机停止作业 后需要将旋转锁死。

2）旋转锚定限位 旋转锚定限位是在门机设备防风时使用与旋转手刹限位同样制作在 PLC 程序

中。

3）旋转对位 旋转对位限位是为门机防风服务的，当旋转锚定销轴处于锚定孔位置时，旋转

对位限位给予 PLC 信号，从而便于门机司机在防风过程中及时找到锚定孔位置。 4）旋转脚刹限位 旋转脚刹限位安装在旋转脚刹位置，在门机作业过程中如遇特殊工况需要门机

旋转制动时，旋转限位动作，给变频器一个缓慢减速的信号，使得变频器的输出由 当时速度频率缓慢降至 0HZ 从而实现门机旋转的缓慢制动，防止冲击过大对旋转 小齿轮及大齿圈造成机械性冲击损坏。

5， 旋转机构电路图及旋转机构控制方式

旋转机构电路图如图 5 所示，旋转机构电路主电源供电是由 380V、50HZ 的 三相电源经过 Q1、电抗器 L 进入旋转变频器作为变频器的主电源，经过变频后输 出给电机从而实现变幅电机的控制。当旋转处于制动期间由旋转电机产生的电能将 反馈给制动单元，通过将电能转化为热能的方式将电能消耗掉，从而避免对变频器 的伤害。由于旋转机构由两台旋转电机控制，两台旋转电机的选型与两台旋转变频器的选型及参数相同，且属于低速高力矩输出控制，因此在设计旋转机构的控制 时，采用的是无 PG 的矢量控制，其控制方式略高于门机行走机构的控制方式。