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1、PLC（变频器）控制技术在港口物流设备中的应用摘 要 多年以来，可编程控制器(以下简称PLC)从生产到现在，实现了从接线逻辑到存储逻辑的飞跃；功能从弱到强，实现了从逻辑控制到数字控制的进步，应用领域从少到多，实现了单体设备从简单控制到运动控制、过程控制以及集散控制等多种任务总体控制的跨越。现在的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络应用各方面能力都有大幅提高，已经成为工业控制领域的主流控制设备，适用面愈来愈广，在各行各业发挥着愈来愈大的作用。关键词：可编程控制器；应用领域；物流设备；PLC是一种可编程逻辑控制器，利用可编程存储器将其应用在内部储存程序中，不仅能执行逻辑预算，控制内部程序，
2、还能实现定时、计数等操作方式，从而符合用户的主要指令。利用数字、模拟式的输入与输出工作不仅能将机械的类型有效控制，还能促进生产过程的规范进行。在可编辑逻辑控制器投入运行后，主要的工作运行方式分为三个发展阶段，为输入采样、用户程序的有效执行以及输出刷新。在这三个阶段中，全部的执行过程是一个扫描周期，都以可编程逻辑控制器的CPU按照一定的扫速度实现重复扫描运行。一、PLC在港口机械中的应用特点1、可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是港口电器控制设备的关键性能。PLC由于采用大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，尤其是内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成的控制系统，和
3、同等规模的继电接触器相比，控制电路外围接线已经减少到原来的三分之一(当然也增加了一些PLC、变频器等外围设备)，很多控制开关的触点都变成了无触点开关，故障率大大降低。此外，PLC还带有硬件故障自我检测功能，出现故障是可以发出自动报警，并通过触摸屏显示故障部位，大大缩短故障诊断时间。南京港一基层公司七个泊位共有十台十吨门机(都是传统的继电接触器电路)，去年对其中六台门机进行了电控系统改造，对变幅、旋转两大机构增加了PLC、变频器调速系统，去年十二月份完成改造，投入运行。据今年前三季度统计，传统的门座起重机每台电气故障停时为66.1小时，改造后的门座起重机每台电气故障停时为19.3小时。可见实行P
4、LC变频调速以后，电气故障减少三分之二以上。这就大大提高了系统运行的可靠性。2、功能完善，适应面广 PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合，除了逻辑处理能力外，大多数PLC具有数据运算能力，处理速度非常快。多数在几分之一秒内完成。目前用于港口起重机械的主要是用PLC控制交流调速系统和直流调速系统，目前已经用于船舶机械控制、连续运输机械控制等等(本文重点介绍PLC在港口起重机械当中的应用)，他们与常规继电接触器控制显著的重要区别之一就是由原来的开环控制变成了闭环控制，使得调速过程更加平稳，调速范围更广，更加可靠。3、易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC
5、是面向工矿企业、交通运输企业的工控设备，它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受，梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂得计算机原理和汇编语言的人从事工业控制工作打开了方便之门。4、系统设计工作量小，维护方便 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外围接线，使得控制系统的设计和建造周期大为缩短。同时日常维护工作量大大降低，更重要的是使同一设备通过改变程序而改变生产过程成为可能，这种状况特别适用于多品种机械的生产场合。二、PLC在使用过程中应该注意的问题 PLC是一种工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施就可以直接在港口机械上使用，然
6、而尽管它有易学易懂、可靠性高，抗干扰能力强等优点，但当生产环境比较恶劣，电磁干扰特别强烈，或者安装不当，就可能造成程序错误和运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将造成设备的误动作。从而不能保证PLC编程控制的优越性、可靠性及设备的正常运行。我们一方面要求PLC的生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求在设计、安装、调试过程中，引起高度重视，多方配合才能完善解决问题。因此在使用过程中应高度重视下列问题：l、工作环境 PLC在使用当中，要求环境温度在055度之间，安装时不能放在有大量元件发热的屏柜中，四周通风散热的空间应该足够大；空气湿度应该在85以下；空气中不能有大量的腐蚀气体(如氯化氢、
7、硫化氢等)；同时还应该避免将PLC安装在粉尘较大的场合，实在无法避免，要采取密封措施。2、电源 PLC自身对电源干扰有一定的抵制能力。在可靠性要求比较高或对电源干扰比较严重环境中，可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，因为普通的整流滤波电路，容易产生其它波纹，给PLC输入错误的信息。当电网电源波形不好时，还可以在电源输入端串入LC滤波电路，如图所示(图中的滤波电源可以由OI电源功率来确定)：3、震动问题 一般的交流变频调速电路以及直流调速电路，都要对电机的转速通过编码器向PLC进行反馈，达到调速的目的。对编码器的安装一定要避免震动，确保安装精度保证其与电动机的同轴度误差在允许范围内。
8、尤其是在老吊机改造过程中，这一环节显得尤其重要，否则将给调试过程增加难度，他的调速功能得不到充分显现，更不能对老吊机进行改造时，只引入PLC控制，放弃转速反馈，结果让操作司机在轻载和空载时感觉到特别慢，交流调速不能发挥变频器的作用，直流调速会影响弱磁调速功能的发挥，没有达到调速的目的。4、信号干扰 PLC的信号输人要求很严格，一是不能有杂波干扰，否则会影响输入信号的准确性，引起误计算。杂波干扰信号主要来自于：柜内的高压电缆，大量感性负载的配线，如果配线杂乱，杂波干扰会更大。二是信号线空间的电磁辐射，会引起IO信号异常，使测量精度大大降低甚至由此而引起其他元器件的损伤。三是变频器的干扰必须引起重
9、视，变频器在起动运行过程中，产生谐波，引起电网电压畸变，影响电网质量，同时变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。这些信号干扰源，必须引起我们的足够重视，在设计、使用、安装过程中逐一认真解决，这对于PLC在港口机械中推广使用将会有一个大的突破。 PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题。因此在抗干扰设计中因该综合考虑各方面的因素，合理有效的抑制、抗干扰，才能够使PLC系统正常工作。随着PLC引用领域的不断拓宽，如何高效可靠的使用PLC已经成为其发展的重要因素。本世纪，PLC会有更大的发展，品种更丰富，规格更齐全，会更加适应各种场合的需要，PLC将成为全球自动化控制网络的
10、重要组成部分，在工业控制领域发挥越来越大的作用。参考文献：1韩安荣.通用变频器及其应用(第二版)M.北京:北京机械工业出版社,2000:362姚厚伟.变频器供水系统中的应用与节能M.北京：航空航天大学出版社,2003:423厉无咎.变频调速恒压供水系统M.北京：电子工业出版社,2005:284张燕宾.循环水系统的变频调速M.北京:北京机械工业出版社,2002:45致谢从文献资料的搜集到论文方向的确定，再到论文的成稿定稿的过程中，我受益甚多，感慨甚多！每一个过程都是一种经历，是不断摸索、不断进步、不断超越自我的过程。首先我要特别感谢我的导师，老师严谨的治学态度、渊博的知识素养、敏锐的学术洞察力、
11、开放性的学术思维，给我们留下了深刻的印象。在毕业论文的构思，撰写过程中，导师给予了我们许多启迪和指导，并对我们提出严格的要求和宝贵的意见，使得论文得以顺利完成。谨此，对于老师学术上指导致以最真挚的敬意和衷心的感谢！在大学读书期间，我的成长离不开学院的诸位老师，是他们精心授业，耐心解惑，使我能够系统、深入了解和学习相关的专业知识，这为我的论文写作及今后的工作奠定了坚实的基础。在此，向他们表示最诚挚的谢意。感谢曾经给予我诸多帮助的学院及其其他部门的工作人员。同时，要感谢身边的同学们给出的宝贵意见，感谢学院给我们创造了浓厚的学术氛围。最后，我还要由衷的感谢我的家人，多年来他们一直无私的支持着我求学进取，使我能够全身心投入学习和工作，最终得以完成学业。感谢所有关心和帮助过我的老师、朋友、同学和家人！ 4