PLC控制在桥式起重机检测中的应用
1、PLC系统
在100/32t桥式起重机中选用了西门子的S7-300模块化的PLC。PLC系统由中央单元CU、扩展模板EM和西门子的CP340触摸屏组成。中央单元CU安装在起重机的电气梁内，CU的输入模块选用直流24V，用于采集配电部分的开关，接触器，总过流信号；各机构电动机主回路，正、反转接触器，过电流，制动器反馈信号；各行程限位保护及提升机构的超载、超速，变频器运行、故障等信号。输出模块选用直流24V，通过微型继电器输出，用于控制配电部分的总接触器，各机构电动机、制动器的运行。
扩展模板EM安装在驾驶室联动操作台内，EM的输入模块选用直流24V，用于采集联动操作台控制各机构电动机的正、反转及各档位速度信号，零位信号，起重机电源控制，急停，登机请求、应答，主提升电动机选择及变频器复位等控制信号。并通过PROFIBUS总线电缆与PLC系统连接。
CP340触摸屏安装在驾驶室联动操作台上，用于显示起重机工作状态。操作人员通过触摸屏可以了解起重机各机构电动机的控制运行情况。便于故障监视，以确保起重机的安全运行。
2、起重机的检测过程
大车、小车、副提升电机功率较小，采用PLC输出控制接触器运行，主提升电动机因功率较大（两台132kW电动机），采用ACC800变频器通过开关量端子接受PLC控制信号来检测。以主提升电机为例，操作人员按实际需要通过联动操作台向PLC发出各种控制信号。PLC通过编译好的程序对变频器输出信号，变频器接收到PLC提供的信号，并按设定向电动机输出可变频、变压的电源，同时打开制动器，从而实现电动机的起停和调速情况的检测。
在遇到紧急状况时，可按下紧急按钮，将变频器的电源断开，使变频器停止工作。当主提升电动机因故障跳闸时，在故障排除后，可按下复位按钮，接通变频器复位控制端RST，使变频器恢复到运行状态。提升电机在下放重物时，电机反转，受重力加速度的影响，电机处于再生制动的运作状态，使得系统的机械能转化为电能，并将电能存储在电压型变频器的滤波电容器的两端，促进直流电压上升，并使其能够击穿电器绝缘体，当电压上升到设定值时，通过斩波器接入泄能电阻来消耗直流电路的这部分能量，保证变频器安全运行。主提升电动机采用变频器驱动后使提升性能有较大提高，起升平滑、稳定，被吊物件定位准确，卷扬提升操作可以实现无级变速，加上变频器自身具有保护功能，如过流、过载、过压等都能及时报警及停止，减少了起重机发生故障的几率，提高了起重机的安全性能。
3、PLC选型及I/O设定
根据控制要求PLC系统的输入、输出元件及I/O地址设定如表1所示。根据系统的I/O点数，并考虑富裕量，选用日本欧姆龙CPM2AH—30CDR，其I/O点数为18点输入、12点输出。
4、桥式起重机检测的PLC控制梯形图设计
进退机构的梯形图程序设计如图1所示。运行时有手动和自动两种操作，自动运行过程如下。
（1）PLC开机，其内部继电器M1产生初始化脉冲使各计数器复位。
（2）当自动运行开关S1合上，0000的常开接点闭合，1001线圈接通，起重机开始前进；同时，所有的定时器、计数器开始工作，定时器T1M00每5s产生一个脉冲，脉冲的保持时间为一个扫描周期，为计数器提供计数信号。
（3）当CNT01计到6时（即延时30s），CNT001的常闭点断开，使1001线圈断电，进退机构停止前进。
（4）过45s后，CNT002计数器到15，CNT002常开点闭合，1002线圈得电，起重机开始后退；工作30s后，CNT003计数到21，CNT003的常闭点断开，1002的线圈断电，后退停止。
（5）休息45s，CNT004计数到30，CNT004的常开接点闭合，使所有计数器复位，又重新计数，进入第二次循环。
5、PLC的设计
确定PLC设计必须按照以下原则进行：符合控制分析系统要求，按照被控对象的情况来确定动作及其完成的顺序，并概括出顺序的功能；PLC类型的确定应适合工艺要求，确定I/O点类型及点数，估计其内存存量；而后选取相应硬件设计，了解所选PLC产品功能，并根据实际需要对其进行软件编程和设计外电路，绘制出控制系统接线原理图；按照控制系统要求把功能顺序图转为梯形图，并应用软元件列表将其程序用途详细标明，以供设计、维护、调试和检修使用；对PLC控制系统进行模拟调试和现场调试，检查各种外接信号源及控制信号的运行情况，并观察其输入、输出间的变化是否符合要求，并进行调整修改。现在调试时应设置工作方式为“RU N”，进行反复试调，解决所有可能出现的问题。PLC设计部分均用模块化的方法进行，其四个程序模块分别是通信模块、按钮处理模块、故障报警模块和PID控制模块。
6、结语
综上所述，随着我国科学技术的不断进步发展，PLC控制技术在桥式起重机电路设计中也起着重要作用。起重机电气控制系统是整合起重机的核心，这一核心主要通过PLC控制系统的设计来实现。使用PLC控制代替继电器控制系统，不但完善了电气控制系统，而且还强化了系统电路的保护及安全，更是简化了其系统的控制线路，使其性能更加安全。
