随着工业技术的进步及现代化的驱动技术发展，全自动起重机控制系统已经成熟，其效率完

全可与有人驾驶起重机的作业效率相媲美。但目前就中国各行各业运行着的起重机而言，绝 大多数仍是采用人工驾驶的方式在运行，需要人工值守及操作，并不能做到完全无人值守运 行。

1、项目目标

实现三台起重机根据上位机位置信息，自动将货物由***的存放位置，运送到另一***位置，实现起重机的无人化操作。

2、供货范围

起重机电气控制部分，包括 PLC、伺服驱动器、变频器、编码器以及辅助的低压元器件。

3、控制方案

1、系统分为手动控制和联动控制；

2、手动控制：该模式下操作人员通过遥控器控制起重机的各个动作以及功能；

4、联动模式：

3.1 该模式下先由电控系统中的 PLC 接收上位机发出的位置信号；

3.2 PLC 根据接收到的位置信息，通过 CAN 通讯控制大小车的伺服驱动器及伺服电机，实现

X 轴与 Y 轴的定位，通过编码器与变频器的配合实现 Z 轴的定位，通过伺服驱动器与电机实 现 R 轴角度调整；

5、安全保护措施：

5.1 电源保护：起重机供电方式为 380V 50HZ 交流供电，为确保设备用电安全， 电控

柜配备有电源保护装置，当电源出现缺相、过电压、欠电压等外部故障时，设备会自行断电 并发出报警信号；

5.2  限位保护：限位分为减速限位和极限限位，起升、运行、旋转均配有机械限位

开关，当起重机的某一机构无论是在何种状态下触发极限限位，该机构动作立即停止，防止 设备出现损坏，联动状态下还会发出对应的报警信号；

5.3 断电保护：起重机运行机构电机以及旋转机构电机采用断电刹车伺服电机，当起

重机出现意外断电时，伺服电机立即锁     死，避免起重机出现因为惯性导致的滑行和旋

转，造成设备损坏，起升电机采用单独刹车，断电时刹车抱死，防止起重机出现断电溜钩现 象；

7、系统组成

7.1 PLC 控制系统

?PLC 系统采用汇川 H3U 系列，该系列 PLC 具有高稳定性、抗干扰能力强，运算速度快，具

备多种扩展模块功能；

?PLC 负责接收由上位机发来的位置信息，并进行运算；

?PLC 通过 CAN 通讯及 485 通讯等方式将位置信息发送给伺服驱动器以及变频器；

?PLC 作为电控系统的核心，其供电采用单独隔离供电；

7.2 机构控制系统

起重机起升机构由变频器来驱动电动机工作，变频器采用汇川起重专用系列变频器，其控制

的优点：

?起重机启动平稳，速度可调范围大。实现减速定位功能。

?稳速的启停，对起重机的制动器、减速机、钢丝绳及主梁等各机构的冲击大大的减少，提

高起重机的使用寿命及安全系数。

?启动电流小，对电网的电流冲击小，大大减少电源的浪费，节能效果明显。

?变频控制器自有过载、过流、欠压、过压、等保护功能，提高安全系数及方便检修。

提升采用一台变频器控制一台电机，电动机控制由变频器(依据现场情况确定)开环控制，并

通过脉冲编码器检测单叉吊具的当前位置。

变频器根据 PLC 要求控制电机速度，编码器采集到实际位置信号传递到 PLC，进行快速精

确的调解，以达到精准的控制目的。

减速、制动控制，提升机构的制动采用电气制动和机械制动并用。在正常情况下，机构制动

时，先用电制动，当速度减速到设定值时，工作制动器抱闸，避免较大冲击。

停车方式：机构正常停车时，首先通过电气制动，待运行速度降至设定的低频率时，制动器

抱闸。

故障停车：调速装置控制电源被切断，制动器立即闭合，并发出故障报警信号。如在速度给

定消失一定时间后电动机速度没有降低到设定的值，则制动器强制抱闸，并发出故障报警信 号。

电气保护：变频调速装置本身设有过电流、过负荷、过电压、欠电压、缺相、瞬时停电、输

出端接地及现场通讯等故障进行监控保护。当上述故障出现时装置将停止工作，机构按照停 故障车方式停车。

7.3 运行旋转机构

硬件组成:运行机构采用伺服驱动器加伺服电机，选用汇川 SV630 高惯量系列产品，其具有

扭矩大，定位精度高等特点，并且具有断电刹车功能；

减速、制动控制：运行和旋转机构的制动采用机械制动和电气制动并用。

定位方式：伺服电机自身带有值定位编码器，驱动器本身可以通过接收到的 PLC 脉冲信

号，来实现运行及旋转位置的定位；

故障停车：调速装置控制电源被切断，制动器立即抱闸，并发出故障报警信号。

电气保护：伺服驱动装置本身设有过电流、过负荷、过电压、欠电压、缺相、瞬时停电、输

出端接地及现场通讯等故障进行监控保护。当上述故障出现时变频器将停止工作，机构按照 停故障车方式停车。