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   【摘要】介紹臺達PLC在起重方面的應用，主要運用臺達PLC便利的指令，通過順序控制的方式，實現起重機自動控制碼頭集裝箱的的動作流程，操作更加方便，同時也大大提高了現場工作效率。 

  【關鍵詞】起重機;PLC;集裝箱;IST

   1 工作要求

  設備位置參照如下平面布局方案；

  該生產線每班生產270個集裝箱，每天兩班，生產線工作節拍133秒，一個節拍內由本起重機上的兩臺小車同時運輸兩臺集裝箱作縱向（集裝箱長度方向）水平移動，提升前集裝箱帶有4個運箱輪，運箱輪高度為225毫米；
每臺小車提升物品主要是集裝箱一臺，重4噸（不含吊具重量），集裝箱尺寸如圖1。
 
                  
                                 圖1 集裝箱尺寸圖

   第一個小車輸送集裝箱動作分三步：提升高度約5.8米，提升中脫掉運箱輪，行走約14-15米，放在支架上，支架高于工作臺面不小于1米，便于人員給集裝箱下角件內面涂油漆，每個角件油漆時間約10秒；扭鎖打開吊具提升，小車返回初始工位上方；確認下一個集裝箱停到準確位置后，吊具放下，鎖住集裝箱并進行下一個循環動作。

   第二個小車輸送集裝箱動作分三步：集裝箱角件內面漆涂好以后，放下吊具，扭鎖鎖定集裝箱角件，從支架上提起集裝箱，行走約14-15米到達第三個工位上方；把集裝箱下放至升降旋轉臺上；打開扭鎖，吊具提升到指定高度，行走約14-15m到支架上方去吊下一個集裝箱并進行下一個循環動作。
自動定位，水平定位精度正負10毫米。

  收放鋼絲繩位置相對于小車固定。

  2 電氣控制系統

  單個循環內動作全部實現自動控制：初始位置－吊具下降－到箱頂并定位角件孔－扭鎖鎖緊－起吊集裝箱－輸送行走－行走到位－吊具下降－扭鎖松開－吊具上升－返回初始位置。

  兩組小車動作即可單獨控制，也可聯動控制。控制系統分設動力箱，控制箱、遙控器三者結合使用；每組電動葫蘆可同步或單獨升降；鎖緊裝置與電動葫蘆起升、行走實施聯鎖，鎖扣不到位，不能升降和行走；小車在各工位自動水平定位；應有剎車機構，突然停電時提升行走中的物體原位鎖定；小車移動過程中需要有警示燈及聲音，龍門吊需配置夜間照明系統，滿足夜間工作需要，在拖車司機可視位置安裝橫移警示燈；電動葫蘆除自身攜帶斷路器外，需要另增加一套防止沖頂控制裝置及超載限制器，行走電機需要電機專用斷路器，也有左右防撞保護裝置。

  3 控制方案

  產品選擇主要選用臺達DVP60ES00R2+DVP24XP00R*2+DVP08XN11R，變頻器等配件客戶自行選擇。

  控制方法：控制的主要框架是通過臺達PLC便利指令IST，控制集裝箱的動作流程細分為原點回歸、自動、手動等幾個部分；逐步完善每一步的動作流程。
 
              
                                    圖2 控制方案

  如圖2所示規劃：

M80: 手動操作
M81：原點回歸
M82：步進
M83：一次循環 M84：連續運行
M85：原點回歸啟動 M86：連續運行啟動
M87：連續運行停止

  部分程序：手動測試調試，如圖3。
 
               
                                      圖3 部分程序手動測試
原點回歸測試如圖4。
 
                  
                                       圖4 原點回歸測試

   4 注意事項

   使用IST指令時，S10-S19為原點回歸使用，此狀態步進點不能當做一般的步進點使用。而使用S0-S9的步進點時，S0-S2三個狀態點動作分別為手動使用、原點回歸以及自動運轉使用，因此在程序中，必須先寫該三個狀態步進點的電路

   當切換到S1(原點回歸模式)時候，若S1-19之間任何一點ON，則原點回歸將不執行。

  當切換到S2（自動運轉）的模式時候，若自動模式下的的S有任意一點ON，或者是M1043ON，則自動運行部執行。
標志信號說明：

   M1040：步進點移動禁止。當M1040=On時，步進點的移動全部禁止。 手動操作模式：M1040一直保持On；原點回歸模式/一次循環運轉模式：按下停止按鈕及再按啟動按鈕之間，M1040一直保持 On；步進運轉模式：M1040一直保持On，只有在啟動按鈕被按下時，變成 Off；連續運轉模式：PLC于STOP→RUN變化時，M1040保持On，啟動按鈕被按下時，變成 Off。 

   M1041：步進點移動開始。反應初始步進點S2移動至下一步進點的特M。手動操作模式/原點回歸模式：M1041保持Off；單步運行模式/循環運轉模式：M1041只有在啟動按鈕被按下時，變成On；連續運轉模式：按下啟動按鈕時，保持On，按下停止按鈕時，保持Off。 

  M1042：啟動脈沖。只有在啟動按鈕被按下時，送出一次脈沖。 

  M1043：原點回歸完畢。驅動 M1043 =On 代表原點回歸動作已經執行完畢。 

  M1044：原點條件。于連續運轉模式下，原點條件M1044必須被驅動為On才可執行初始步進點S2移動至下一步進點的動作。 

  M1045：全部輸出復位禁止。

  M1046：STL狀態設置ON。

  M1047：STL監視有效。

  5 小結

  目前該設備運行正常，通過PLC控制，提高了集裝箱在運行的工作效率，節省了人力成本，臺達PLC的質量和功能得到客戶認可，以后可以在該行業有更多的合作。

  作者簡介：

  趙松景，出生于1982年2月，畢業于中原工學院，電氣工程系自動化專業。現任中達電通股份有限公司系統研發高級工程師，臺達產品在河南地區PLC以及HMI技術支持以及經銷商的培訓工作，負責產品在新行業的開發應用和推廣，具有豐富的行業經驗。