起重行业为提升设备控制精度和稳定性，降低了故障率，在近几年采用PLC-变频器调速，尤其在大型起重设备上，用PLC程序控制取代传统的继电-接触器控制；用变频调速取代绕线电机转子串电阻调速；用变频电动机或异步电动机取代绕线电机，再配合先进的现场总线技术和人机界面系统，具由易于检修维护，且节能效果显著，成为提高企业生产效率的好途径。

控制方案

因为对起重机性能要求很高，某重型机械制造大件分厂，承担着所有大件设备装配、定位、对接等任务，使用一台QD250/50t桥式起重机并且采用了具有高性能配置的siemens S7-400 PLC、ABB变频器、触摸屏等设备，运用了先进的Profibus现场总线技术、带编码器反馈的直接转距控制方式、及先进的人机界面系统。

桥式起重机分为主钩、副钩、大车、小车等四部分.因主起升机构在起重机应用上最为典型，控制难度高，所以本文主要以起升为例详细介绍其控制方式。

1、可编程操控系统-PLC

整个系统以S7-400 PLC作为电控核心，主要有CPU、电源模块、接口模块及输入输出模块等组成。输入模块采集热敏电阻、由限位开关、变频器故障反馈等设备的信号状态；接收指令控制器、按钮开关发出的控制指令，集中在CPU中进行运算，并将程序运算结果数据通过输出模块和Profibus现场总线传送给变频器和接触器等执行设备，从而驱动电动机、冷却风机、液压抱闸等完成各种生产任务。

2、Profibus串行通讯现场总线系统

    　Profibus是一种开放式串行通讯标准，该标准可以实现数据在各类自动化元件之间互相交换。在本系统中以S7-400作为主站，以各机构变频器作为从站，通过DP接口模块和RS485屏蔽双绞线进行数据快速实时交换。

设置变频器通讯参数：

98.02=fieldbus 激活通讯模块

51.01= Profibus-DP 选择现场总线类型

51.02=3 设置主升变频器站地址

51.03=1500 选择通讯传输速率为1.5Mbit/s

51.04=PPO4 选择数据传输类型4(6个过程数据为一个标准块)

作为主站的PLC中央处理器从从站读取各种输入状态信息，即从变频器读出主升状态值和实际值，包括变频器准备好、上电应答、运行、转矩验证OK、变频器故障、电动机实际转速等信息；并将各种输出信息写入从站，即将控制字和速度给定写入变频器。包括通讯检测位、来自现场总线的PLC系统的Drive on、来自上位系统的启动信号、故障复位信号及实际频率给定等。使复杂的信号转换、监控、反馈过程全部通过Profibus链的数据传输、和CPU的快速集中处理轻松实现。

3、先进的人机界面系统

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TP270触摸屏和PLC之间也采用Profibus总线进行数据传输与交换，实时地显示和监控各机构的运行状态及电压、电流、转矩、速度等运行参数，并能利用自身故障实时诊断系统对故障现象进行判断，记录故障时的各种参数，这样，操作人员和检修人员就可以全面及时地了解系统的状态，并可按提示的故障信息去检查和维修，达到准确、快速排除故障的效果，真正实现了人机智能化。

4、变频调速系统

1)起升机构工况及要求

起升机构要求较大的调速比和较硬的机械特性，以适应重物的精确吊装要求；要求有大的起动转矩，优异的动态转矩响应能力，以适应负载突变，保证重载二次起升的能力；必须解决好再生制动状态的能量回馈与处理，以缩短减速停车时间；必须解决好溜钩问题。

2)变频功能应用

根据技术要求和起升机构特性，变频器采用带测速反馈接口的SKI600系列通用变频器，配合ACC 7.2专业提升软件，形成闭环直接转矩控制，通过启动转矩设定和预励磁功能，使电机启动瞬间力矩最高可达300%,实现了优异的启动特性.外接制动电阻，内置制动斩波器，使操控过程中的产生的再生能量经过制动电阻得以释放，达到快速制动的目的。为更好地提高了设备的安全性，使用电机转矩释放和制动器紧密结合，承受频繁起动冲击的能力，并且使用机械制动控制功能，也能够大为增加可靠性。