摘要：作者根據在港口工作的實踐經驗，分析plc、變頻器及周邊電氣器件在港口起重機上運用的選型依據和體會，提高系統的可靠性。
關鍵詞：plc，變頻器、裝置管理、體會
可程式設計邏輯控制器(plc)在80年代中期即在我國推廣使用。目前，plc、變頻器以及一些新型電氣元器件已經廣泛運用到港口起重機上，電氣可靠性得到了提高，故障率降低，大大地改善了港口起重機的效能，維修也變得非常方便。
我港首次將plc用於控制電路的改造是在89年。當時選用的是日本三菱公司的f1系列plc，輸入輸出點(i/o)為20~60點，最多可擴充套件到120點。該機為整體結構，輸入輸出點固定為3：
2。cpu是mcs51系列微控制器，主頻和記憶體都很小，最多允許程式設計1000步，用簡易程式設計器程式設計。這是些早期產品，隨著計算機技術的日新月異，plc也在不斷發展，現在模組化結構的plc，輸入輸出模組配置都很靈活，其中採用通訊元件、主從站結構的模組的plc，配置更加靈活。
簡單介紹如下：這是一種類似新型彩電ic結構的技術，即僅由兩根線組成,一根序列時鐘線，一根序列資料線。結構如圖1所示：
通訊通訊線
圖1 具有主從站結構的plc系統圖
這種結構對有行走機構的起重機，如橋吊、門機、臺架式起重機特別合適。可減少很多條控制線和中心受電器的環數，實際線路變得很簡潔。我港楊灣港區一期工程新安裝的10t門機即選用了這種結構，其型號為omron的cqm1型的plc，主機安裝在司機室，從站安裝在各個電器控制單元中，司機室主機到機房控制櫃的控制線6根就夠了。
具體為2根ac220v控制電源線、2根dc24v控制電源線、2根通訊線。同樣，從司機室主機到大車行走控制櫃的控制線經過中心受電器，中心受電器控制迴路的環數也只要6道。但如不選擇這種模組的plc，則中心受電器控制迴路的環數將多達23道，具體見表1：
表1這樣就使整個系統變得簡潔流暢，更重要的是提高了中心受電器這個電氣薄弱環節的可靠性，從而提高了整機的電氣可靠性。由此可見，這種主從站結構的模組值得推廣介紹。同時，我們在plc運用時的線路設計應摒棄
傳統繼電器控制線路的模式，以便充分發揮plc的優越性。例如，有人設計電動機的正反轉電氣聯鎖線路時，採用如圖2所示電路，
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z jf j
plc圖2 一種正反轉控制電路
將副觸頭與線圈就近接線，這樣雖然達到聯鎖目的，線路也不長，但沒有充分利用plc有輸入輸出故障顯示，全面控制的優點。降低了可靠性，增加了維修難度。如果將接觸器輔助觸頭作為plc的輸入訊號，在完成電氣聯鎖的同時，又能夠檢測系統工作情況，並通過顯示屏等顯示出故障點，非常有利於故障的發現與排除。
如圖３。
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圖3 一種正反轉控制電路
今後plc的發展方向除實現單機控制外，還有聯機功能，可將資料上傳給計算機，並與港口區域網相連，全面實現裝置自動化管理。
我們在裝置安裝了plc以後，由於其固有的特點，也就對其周邊電氣器件提出了相應的要求，目前港口起重機廣泛使用的輸入電氣元件，如聯動臺、行程開關、過流繼電器等的副觸頭和接觸器付觸頭，其觸點容量大，體積也大。它們都是為分斷電壓ac500v,dc220v，電流5a左右即所謂強電而設計的，造成整個結構粗笨，司機操作不靈活，勞動強度較大。港口起重機使用plc以後，由於plc的輸入要求是電壓在dc24v以下，電流僅為5~20ma，即所謂弱電。
它要求高靈敏度的觸點或無觸點的電子開關器件，因而聯動臺應選用結構精巧，觸頭靈敏的聯動臺。我港楊灣港區一期工程新建的40t-30m台架起重機就大膽選用了這種新型聯動臺，操縱靈活，減少了勞動強度，可靠性很高，深得司機喜愛。常規行程開關，過流繼電器，中間繼電器等的常閉接點，接到plc工作一段時間以後，觸頭表面易氧化，造成接觸電阻增大，弱電不能通過，產生誤動作。
但在強電環境下，它們工作正常，沒有故障。所以國外有的plc和變頻器的說明書上，特別宣告，它們的輸入點須用高靈敏度的低壓繼電器。具體選用上，如行程開關，可廣泛選用無觸點的接近開關，它可直接與plc聯結。
中間繼電器等選高靈敏度的低壓繼電器。另外，plc輸出容量較小，一般需要中間繼電器擴容，常規中間繼電器和小容量接觸器體積大，故障率較高。建議選用插座式，一對接點的專用繼電器，可減小體積，提高可靠性，而且更換方便。
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