论PLC在提高塔式起重机操作精度控制和安全性能方面的运用

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PLC：可编程控制器，是以微处理器、微机技术为核心，综合了计算机、通讯等技术的通用工业 自动控制装置，PLC技术、CAD/CAM技术、机器人技术已被誉为当代工业自动化的三大支柱。随着科技发展进步，早期的这种只能替代传统继电接触控制系统完成简单的控制功能的 PLC已不能满足要求。现如今 PLC在完全胜任大量开关逻辑控制的同时，还具有很强运动控制、闭环过程控制、数据处理和通讯及联网等能力。在现代 PLC已经广泛应用在所有的工业部门，有着可观的发展前景。

1 PLC的主要优点(1)稳定性高，抗干扰能力强，能适应各种恶劣的环境。PLC内部由于输入端采用 Rc滤波器，光电隔离电路和屏蔽措施，因此抗干扰技术非常先进。另外，规模相等的继电接触器系统用 PLC代替以后，大大减少各种继电器和接线触点，故障也随之降低，同时也可在各种工业环境下直接运行。

(2)功能完备、配套设施齐全、适用性强。五种标准化编程语言以及支持多种语言编程形式，可以满足特殊诚的控制要求，PLC发展到今天，大量的PLC功能单元不断涌现出来，使 PLC渗透到各种控制领域中 再加上PLC通信能力的增强和人机接口技术的发展，使用 PLC组成的各种控制系统就变得非常容易。

2 PLC在塔式起重机上的主要应用塔式起重机在建筑工程中被广泛的应用，是由于塔式起重机动臂装在高耸的塔身上部，作业空间大 把 PLC应用到塔式起重机中，可以有效地实现对起重机的控制并能显著地克服以上的控制缺陷。

2.1 PLC对塔式起重机四大机构的控制现在建筑行业广泛使用自升式塔式起重机，因此，我们就不必考虑塔式起重机的运行机构的控制问题，我们只考虑起升机构、变幅机构、回转机构的控制问题即可。实现对塔式起重机这几大机构的控制，可以通过编程产生正弦波脉宽调制波形驱动电动机 (只要PLC定时器的精度符合要求)，实现其变频调速，也可以通过常见的PLC和变频器的组合应用，产生了多种多样的 PLC控制变频器的方法来实现对几大机构的控制。塔机需要控制的输入、输出量的要求决定了 PLC系统的硬件配置，输入端可以设置控制起重机吊臂、伸缩机构和吊塔旋转机构的电机正反转的接触器，输出端可以设置控制每台电机正反转及电磁制动器的接触器。

2.2 PLC对塔式起重机安全监控系统的控制塔式起重机属于特种设备，安全性要求高，因此设有许多安全装置以保护设备和人员的安全。以前安全装置虽然大部分都有，但基本上都是机械式的，操作不便而且精度和使用稳定性方面较差。

随着塔机安全性的提高以及 PLC的发展，逐渐将 PLC应用的塔机的安全装置中，通过多年的实践可以看出：PLC应用在塔机中可显著地提高塔机的安全性能：2.2.1起重量的监测现在使用起重量限制器-般由传感器和控制器两大部分组成。

当起重机械起吊重物时，重量传输到定滑轮轴上安装的传感器使传感器产生微量电压变化，经仪表放大器放大后经转换器变成数字信号，数字信号直接由PLC读龋经钢丝绳对滑轮产生的合力由测力传感器间接测量获得，处理后换算成重量值，该值与额定起重量比较如达到 110%的额定值时切断起升电机电源并报警。

2.2.2回转角度及速度的监测回转机构是由立式电机通过液力耦合器和减速器驱动回转电机驱动小齿轮转动，小齿轮驱动大齿圈回转。因此，回转机构的速度撒于大齿圈的转动速度，为了减小塔机的迎风面积，塔机的回转机构在非工作状态下必须保证 随风转”状态，由于此时电器设备都处于停机状态，为此可利用传感器轴齿轮与小齿轮啮合，当工作通电后，由PLC模拟量单元可间接获得当前回转部分所处的角度 。

2.2.3变幅小车位置及速度的监测变幅小车位置及速度的监测包括吊钩高度和起升卷扬机速度的控制两部分的内容，这两部分速度的监控依靠轴和齿轮上安装的各种传感器与塔机相关部位连接，通过传感器将速度和位置的信息转换成电信号输出到 PLC的主控制器上，然后通过控制器上反应的信息如前进、后退、正转、反转、起动、断电等去控制变幅小车位置及速度。

2.2.4起升高度及速度的监测检测方法与变幅检测方法基于 PLC的塔式起重机安全监控系统设计相似，不同的是吊钩下降的高度是以塔机最大起升高度点作为参考零点，而实际起升高度应以地面作为参考零点。塔机安全监控信号包括起重力矩、起重量小车幅度、变幅速度、吊钩高度、起升速度、回转角度、风速等信号，通过高度传感器、重量传感器、风速传感器、方位传感器、幅度传感器、GPS拈、监控仪表这些仪器仪表去将各机构传递的信号经过转换后输入主控制器，通过控制器将信号输入到显示屏幕上，显示塔机系统各机构当前工作状态的信息，用黄色指示灯预警、用红色指示灯报警、同时用文字提示各种预警、报警及其他信息，驾驶员可以根据预警提示去控制塔机的运行。

3结束语FLC应用于塔机控制，是塔机电控系统的-种进步。PLC作为信息处理及控制核心，在起重机上的应用主要有开关量逻辑控制、过程控制、高精度的运动控制、数据处理、通信及联网等方面。PLC控制的起重机在工作时随时可以根据现场的情况去设置速度、加档的时间和减速时间：提高了工作效率，定位更准确；节能效果明显，节电率可达 35%；对齿轮、电动机无冲击，故障率低，易于维护，大大减少了维护作用；提高了行车的稳定性和安全性，延长了起重机的使用寿命●后，随着 自动控制技术的发展，塔式起重机将向智能化方向快速发展，这将对我们工程机械管理技术人员提出更高的要求。

2013.02 l 479I ecnnology-orum(上接第 5l页)4.3康平发电厂贮灰场电厂本期装机2X6OOMW机组。贮灰场位于康平县东南部，距离康平县城约 6.Okm，距离电厂厂址约 4.5km，孙白窝铺村东南侧，为平原型干灰常本期灰炒贮灰 3年设计，宽为约 750m，长度为约 1250m。每年运往灰场的灰渣和石膏总量为 153.4xlO 。。灰堤采用当地材料粉质粘土修筑。堤顶宽 4m，平均堤高 3m。围堤上游坡度均为 l：2，设有土工膜，为不透水堤，土工膜上方设碎石保护层- 层，干砌块石-层。围堤下游坡坡度均为 1：2.5，下游坡设有土工布-层，其上设碎石保护层-层，干砌块石-层。灰斥区底部也采用铺设土工膜防渗措施。灰秤体断面图见下图5。

图 5康平发电J贮灰秤体 断面图5±工膜防渗应用中存在的问题及改进措施 不好，不牢固，或-些基因、链受到外界的作用而引起老化。

5.1土工膜在使用中常出现的问题 (2)链结构上包括分子量、分之量分布和聚合度等弱点。

土工膜在贮运及运行过程中常出现以下几种情况： (3)物理结构上主要是聚合物的结晶度，结晶度大的有较好(1)遭受块石或其他尖锐物的穿刺； 的热稳定性。

(2)由于土工膜缺少约束支撑，在承受水压力和土压力时被 (4)影响材料耐久性的还有物理因素、化学与生物侵蚀、干鼓破； · 湿作用、冻能变化和机械度等。

(3)薄膜受到下层气体或液体的顶托产生应力集中导致破坏， 延缓土工膜老化的措施通常采用如下方法：顶托主要来自于支撑土体中的有机物分解成气体，土体空隙中的空 (1)'改进聚合工艺，尽量减少老化弱点，以提高聚合物的稳气随地下水位上升等等； 定性，延缓老化过程。

(4)铺设的土工膜由于遭受温度、重力、土体位移、浪击以 。 )，， 就是用共聚、共混、接技、嵌段、增强等方法改慧 等 面滑动，使±I膜产生过 申、 善聚 品 。露天存放最多不I超蛐天。 撕