PLC与变频调速在桥式起重机中的应用
桥式起重机是冶金企业一种常用的工业设备。传统桥式起重机的电力拖动系统采用交流绕线式异步电动机，采用转子串电阻的方法进行起动和调速，继电器－接触器控制。这种控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。转子串电阻调速，起动电流大、机械特性软。负载变化时转速也变化，调速不理想。且所串电阻长期发热，电能浪费大，电阻烧损和断裂故障时有发生。某钢梁厂1#线百米区的2台桥式起重机是25t+25t双梁桥式起重机，担负1#线生产的百米重轨的入垛及装车工作，2台吊车操控是遥控器操作方式，而且需要2台吊车联动工作。在传统交流绕组异步电动机的情况下，采用转子串联电阻法进行起动和调整，继电器接触器控制。控制系统不能满足快速、安全、高效的生产工作的需要，不能实现2车联动和远程控制的准确、精准的工作。但是，采用PLC控制的变频调速技术就可以很容易地实现对其拖动及控制系统。
1、变频调速设计基本思路
桥式起重机系统由三种基本独立机构组成：小车拖动系统、大车拖动系统和卷扬驱动系统。交流变频调速技术，实现各种机构的调速。百米桥式起重机各个系统都需要独立运行，整个系统有8台电机。卷扬2台75kW电机分别由2台110kW变频器单独控制。使用西门子LCS7-300接收信号并发送控制信号来控制系统的逻辑控制。电机正、反转、调速等控制信号由远程控制系统以硬接线接入到PLC，经过处理的传感器信号发出启停、调速信号，控制电机工作。
1.1大车拖动系统
大车为双梁结构，分别为4台22kW电机。拖动起重机跟随车间做“水平”运动。运行速度为6m/min可调。速度比是1:6。
1.2小车拖动系统
小车由两台电动机拖动，电机功率为8.5kW。小车在桥上拉上吊钩和重物，形成“纵向”运动。速度3.5m/min可调。速度比是1:4。
1.3卷扬拖动系统
卷扬是由两台电动机驱动的。卷扬机构拖动重物做升降的上下移动。电机75kW，起重20t，运行速度10m/min可调，速度比1:10。
拖动方案：绕线机对电动机的要求很高，属于动态负荷，系统需要良好的动态性能。因此，电动机必须与优越的高性能变频电机一起使用。当电机选则时，需要比原功率合理的有所提高。两台电动机配备了变频器，配备了速度测量编码器，采用了带有PG卡速度反馈的闭环矢量控制模式。变频调速可分挡控制，采用5段速度运行，可由低到高自由转换。
2、卷扬系统变频器的选用
有许多种类的变频器适合于起重机。该钢梁厂选择G7系列的变频器，变频器有全磁通矢量控制，它可以在低频时提供额定转矩的150%的起动转矩。有速度反馈环，可以零速控制(即使在零速度，也有150%额定扭矩输出)。变频器可以通过设置参数的访问级别来选择其控制方式。通常有4种选择方式:无PGU/f开环控制，有PGU/f闭环控制，无PG开环矢量控制，有PG闭环矢量控制。由于其惯性较大，载荷变化较小，大车和小车拖动机构基本上属于阻力载荷。因此，它采用故采用无PG的U/f开环控制方式。为了获得快速的动态响应，实现了扭矩的快速调整。该电机配备了速度测量编码器，闭环矢量控制方法由PG－B2速度控制，获得稳定的工作条件和良好的机械性能。在溜钩的预防上：该系统中，由于G7系列变频器的零转速转矩作用，需要通过PLC和变频器的适当协调，成功地解决滑钩问题。
桥式起重机的速度调节可利用变频器的多级频率选择功能。G7系列变频器可使用8个频率指令和1个点动频率指令，见图1中的变频器接线。由此，最高可9段速。为了切换这些频率指令，可在多功能输入，设定多段速指令1～3和点动频率来选择。将端子1接通则电机正转，端子2接通则反转，将多段速指令1、2、3三对端子分别接通，或其中2对或3对同时接通，可得8种频率，这个功能可以通过PLC程序控制相应的继电器得电，完成速度的转换，(见图2的PLC模板接线图)，从而可方便地得到起重机所要求的正反2个方向各5种速度。电机加减速的时间可以通过变频器的设定来进行改变。
图1卷扬电机变频器接线控制原理图
图2卷扬PLC接线控制原理
这也是为了避免电梯出现制动失效的重要措施，要建立并完善电梯检修制度，提高对电梯检修的重视力度，给人们营造一个安全的乘坐环境。
3、结语
制动器是电梯安全运行的关键，是驱动主机乃至整个电梯系统最关键的零部件，制动系统失效对电梯的安全运行有着非常大的威胁，是造成剪切和挤压伤害的直接因素。因此，制动系统能否可靠动作，关系到整个电梯系统和使用人员以及维护保养人员的安全，它是电梯正常运行必不可少的重要部件，也是防止电梯冲顶、蹲底的一个重要安全保护装置。所以分析电梯制动失效的原因，并对其采取有效的防治措施，从根本上尽量遏制其产生，从而保证电梯的安全稳定运行具有重要的意义。
