PLC与变频技术在港口起重机械中的应用研究
港口起重机械操作中，比较重视PLC及变频技术的应用，目的是提高起重操作的可靠性。港口起重机械，承载着港口的运输项目，必须做好相关的控制工作，才能提高起重操作的安全水平，避免引起运输风险。本文以港口起重机械为研究对象，重点分析PLC与变频技术的应用。
标签：PLC；变频技术；港口；起重机械
PLC与变频技术，为港口起重机械提供了准确的控制，促使其朝向电气化、自动化的方向发展，保障港口起重机械各项技術的合理性。PLC能够根据港口起重机械的指令，主动调节运行方式，同时配合变频调速的方法，全面控制起重机械的运行，满足港口货运的基本需求。
1 港口起重机械中的PLC与变频技术
1.1 PLC
PLC在港口起重机械中，提供了数字化的操作方式，利用输入、输出的方式，控制机械运转。在起重机械工作的周期内，PLC参与到整个周期内，当起重机械的控制中心，输出第一条指令时，PLC已经进入工作模式，按照控制中心的指令，执行相关的编程信息[1]。例如：PLC对起重机械继电器的控制，其在控制继电器的同时，融合起重机械的工作电路图，利用PLC工作方式，控制机械设备中的各个继电器，PLC提供了并行工作的条件，周期性扫描继电器，提供可行的逻辑编程。PLC采用的是存储器逻辑，其控制起重机械时，需要将控制程序写入到PLC存储器内，如果需要更换控制命令，需要重新编写控制程序，直接改变编程逻辑，PLC编程的可扩展性较好，可以根据港口起重机械的需求，设计编程，有效控制起重机的速度和性能。
港口起重机械操作中，对精确度的要求比较高，利用程序指令，控制半导体电路，逻辑控制起重机械，解决了港口起重机械操作不准确的问题，特别是PLC与变频技术的配合，PLC可以根据变频机构的精度需要，设计限位器，改善变频控制的同时，完善起重的基本操作，不仅提高了港口起重机械的安全性，还能保持稳定的运行方式。
1.2 变频技术
港口起重机械内，逐渐朝向数字化的方向发展，逐步设计了变频操作模块，利用全数字矢量技术，实现机械的变频控制[2]。变频技术能够调节起重机械的负载，需要通过软件设计，控制变频操作，而且矢量控制的过程中，能够调整参数。例如：起重机变频系统的PWM技术，实现了电流的正弦化，达到控制的标准，先反馈起重机械的实际情况，再根据设备反馈的信息，调节运行指标，在保障工况正常运行的情况下，达到节能的标准。
随着港口起重机械内，PLC软件的成熟应用，变频技术也得到了充分的保障，可以将变频器，使用在港口起重机械的负载中，完善PLC及变频技术的实际应用。例如：港口运输中使用的门式起重机，此类起重设备，需要适应频繁启停、高效运输的环境，满足装卸的基本需求，门式起重机的变频系统，设计了PLC、变频器等，PLC控制主机单元，选用CP-316H型号，连接各个模块，由PLC模块处理门式起重机的信息，加强门式起重机操作的控制力度。
2 PLC与变频技术在港口起重机械中的应用
同样以港口的门式起重机为例，分析PLC与变频技术的实践应用。门式起重机运行中，对控制结构、调速结构有明显的要求，既要承担港口的货物运输，又要保证港口起重机械的性能。PLC与变频技术，完善了控制结构与调速系统，例如：某港口的门式起重机，采用G7变频交流调速系统，提供全数字矢量控制技术，配置增量式脉冲编码器，配合PLC控制，实现高效的运行。
首先门式起重机，PLC的主模块，使用了C200HE型机，为了符合门式起重机的应用，还需设计通信模块，实现联动运行[3]。门式起重机的信号，输入到PLC模块内，经由控制中心处理，输出到端口后，由变频器实行速度控制，此时PLC传入的信号，会在变频器内反馈到运算模块，接触器执行门式起重机的通断，完成门式起重机的运行。
然后是PLC与变频技术在门式起重机运行调试中的应用。分析具体的应用，如：（1）零序保护，门式起重机起升之前，检查主令控制器，当面板显示为零位时，才能确保PLC能够正常的进行工作，其为PLC控制的前提条件，以免影响门式起重机的实际应用；（2）上升运行，起升机构进入上升运行状态时，动作中，起重机机构需准确的执行操作命令，执行中支持变频器、PLC的运行，有效控制上升频率，变频控制与PLC控制，必须保持一直状态，尤其是输出频率与主控器频率一致时，必须确保接触器能够准确的吸合，才能完善上升运行；（3）下降运行，下降动作中，PLC、变频器的参与，降低了门式起重机的控制难度，PLC与变频器相互配合，通过指令控制输出频率，而且保持频率与指令的一致性，满足频率与指令要求时，即可完成下降动作。
最后是PLC及变频技术在门式起重机中的保护控制，根据门式起重机的应用，分为增幅限位保护、减负限位保护、超载联锁保护和风速限位保护四个方面。PLC能够检测门式起重机的运行状态，在变频技术的配合下，实现准确的保护。PLC简化了门式起重机的操作电路，提高了升降运行的可靠性，同时控制起重机的电气程序，在调试与运行时，及时改变运行频率，保护门式起重机的运行。
3 PLC与变频技术在港口起重机械中的发展
PLC与变频技术，在港口起重机械中，优势明显，控制起重机械的各项动作，其在后期应用中，朝向安全性、稳定性的方向发展，目的是保障港口起重机械整个系统的安全度，实现升降的自动控制，而且禁止发生超载现象，逐步修正港口
起重机械的运行[4]。基于PLC与变频技术的港口起重机，其可根据实际状态，修改PLC编程，实现速度的增减与安全控制，合理设计起重机运行的工艺参数，促使起重机处于最优的运行状态。
4 结束语
PLC与变频技术的控制作用，改善了港口起重机械的操作方式，促使其朝向自动化的方向发展。PLC在港口起重机械设备中，是可编程控制器，根据起重机械的需求，提供编程，同时采用变频技术进行控制，完善港口起重机械的应用，重点是发挥PLC与变频技术的控制作用，消除起重操作中的误差。
参考文献：
[1]张勇.港口起重机PLC与变频控制技术的应用[D].华南理工大学，2013.
[2]管成程.PLC及变频技术在港口设备上的应用[J].电子制作，2014（08）：231.
[3]汪祖功.PLC及变频技术在港口设备上的应用[J].黑龙江科技信息，2010（18）：16+156.
[4]刘云，于伟红，石岳一.变频技术在起重机械中的应用实践[J].中国特种设备安全，2010（01）：50-51+55.
作者简介：张学伟（1986-），男，河北唐山人，本科，研究方向：电气设备管理。
