1引言
　　
　　浮式起重機是重鋼公司的瓶頸設(shè)備，是礦石原料入口通道的咽喉，該設(shè)備性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到公司的生存與發(fā)展，是全公司要改造的重點關(guān)鍵設(shè)備。由于該設(shè)備有舉足輕重的作用，在技術(shù)改造中既要先進，更要把安全可靠擺在頭等地位，因此在設(shè)計中先進科技設(shè)備和控制技術(shù)成熟度是第一位的。浮式起重機是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它的控制涉及眾多工程技術(shù)問題，是多技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的復(fù)合體。為了改善浮吊性能，保證該系統(tǒng)在高頻率、大運量的情況下正常運行，需對該浮吊的控制系統(tǒng)及相應(yīng)的機械傳動部分進行技術(shù)改造，改造后的控制系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)設(shè)備年起卸礦石200萬噸的作業(yè)狀況。
　　控制系統(tǒng)改造涉及起升及抓斗閉合電機(2×2×110kW)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)電機(2×2×30kW)以及變幅機構(gòu)電機(2×1×30kW)共計10臺電機的驅(qū)動及調(diào)速，實現(xiàn)可靠的安全聯(lián)鎖和防誤操作功能以及聯(lián)合動作控制系統(tǒng)，還涉及聯(lián)動操作臺的改造。
　　驅(qū)動系統(tǒng)能實現(xiàn)大范圍的平穩(wěn)調(diào)速及較快的速度提升性能(從啟動到高速2.5s)，同時解決抓斗閉合與提升電機間的受力平衡問題，速度調(diào)節(jié)能適應(yīng)抓斗和吊裝兩種作業(yè)方式。
　　控制系統(tǒng)要具備較高的安全可靠性及完備的防誤操作功能;聯(lián)動操作臺要操作簡單易掌握，貼近原操作習(xí)慣，且有較高的使用壽命，適應(yīng)頻繁操作;整個系統(tǒng)能在高溫高粉塵的惡劣環(huán)境下正常工作，適應(yīng)正負百分之十的電網(wǎng)電壓波動。因此，在系統(tǒng)功能實現(xiàn)上，有一定難度，以下就有關(guān)技術(shù)實現(xiàn)問題作些討論。
　　
　　2系統(tǒng)總體設(shè)計考慮
　　
　　(1)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及選型
　　為提高浮吊作業(yè)效率，既要提高驅(qū)動系統(tǒng)的速度響應(yīng)，又要減少故障檢修及常規(guī)檢修的周期和頻率，采用變頻調(diào)速方式可以很好的滿足浮吊設(shè)備對于驅(qū)動系統(tǒng)的要求。
　　變頻器有很寬的調(diào)速范圍，可以設(shè)定加減速時間;良好的低速力矩特性使得電動機在啟動和加速時能夠獲得大而且平滑的加速度;制動單元的接入又使得電動機在減速和停車時能夠獲得足夠的制動力矩。上述特性保證了變頻調(diào)速系統(tǒng)有很好的速度響應(yīng)性能。
　　其多段速度功能的各段速度獨立可調(diào)，可根據(jù)作業(yè)需要設(shè)定各種不同速度進行作業(yè)。
　　變頻器的平穩(wěn)起動及制動特性減少了機械沖擊，降低了結(jié)構(gòu)損耗;啟動電流較小，在頻繁起動及制動中減少電機熱損，延長電機壽命;變頻器自身是高可靠性的通用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，故障率極低，引入變頻器后整機的故障率降低，維護量減少，間接地提高了作業(yè)效率。
　　為提高操作器件的可靠性，采用多段速有級平滑調(diào)速方式。
　　變頻調(diào)速在低速情況及加減速過程中有明顯的節(jié)電效果。
　　本系統(tǒng)選用的是日本安川公司的616G5系列起重專用型變頻器，它能夠方便的實現(xiàn)閉環(huán)矢量控制，可實現(xiàn)高達1:1000的調(diào)速比，高精度的速度控制，零速時可達到150％額定力矩，廣泛的應(yīng)用于起重行業(yè)。各電機原為繞線電機轉(zhuǎn)子串電阻方式調(diào)速，改為變頻調(diào)速后不需要更換電機，僅把電機轉(zhuǎn)子回路短接即可。
　　(2)控制系統(tǒng)設(shè)計及選型
　　起重設(shè)備涉及到一系列的安全問題，浮吊控制系統(tǒng)必須有很好的可靠性和完善的安全措施，保證即使在操作失誤的情況下也不會導(dǎo)致安全事故和設(shè)備損壞，為此本方案采用PLC來實現(xiàn)安全聯(lián)鎖和防誤功能。除了緊急停機操作保留直接連線方式外，所有的操作均通過PLC程序來實現(xiàn)。本系統(tǒng)選用西門子公司6ES7－200系列緊湊型小型PLC產(chǎn)品作為核心控制設(shè)備。
　　(3)聯(lián)動操作臺設(shè)計及選型
　　聯(lián)動操作臺是浮吊的唯一操作位置和人機界面，除了作為基本操作器的手柄式凸輪控制器外，還設(shè)置了各種故障信號、緊急停機按鈕、功能選擇開關(guān)、允許操作鑰匙開關(guān)等。
　　聯(lián)動操作器作為浮吊主要操作設(shè)備，動作十分頻繁，要求可靠并且有較長的使用壽命。本系統(tǒng)選用法國施耐德公司的XKB-E系列手柄式凸輪控制器，其操作靈活可靠，手感好，使用壽命高達各方向100萬次，以旋轉(zhuǎn)及變幅操作器為例，即允許左旋右旋和變幅向前向后各操作100萬次，根據(jù)浮吊作業(yè)頻率估計，每臺操作器大約可使用1年左右。
　　當(dāng)起升或抓斗部分出現(xiàn)故障時，需要將抓斗下放，為此設(shè)計了機械制動器釋放踏板和允許此項操作的鑰匙開關(guān)。