1目的及意义

1.1目的及意义

工业化时代的到来，生产力的发展越来越依赖于科学技术的发展。人们生活水平的提高，极大的促进了整个社会对各种资源的需求。有这些需求引发的一系列经济活动，需要比任何时候都要频繁的物资交换和比任何时候都高端的科学技术书的支撑。港口作为本国家间，国家与国家间的物与物交换站点，对于装卸、搬运、堆垛等操作的大型机械设备的要求也日益增加。

港口起重机中，一种非常重要的起重机就是门座式起重机。他具有一系列优点：成本低廉，机动性能较高，适应能力强等。为了满足实际情况，对装卸设备也提出了新的要求，因此，如何设计一个高性能的控制系统，做到高效，精准，节能，成为一个核心的课题。

这个核心问题的解决方法，落在了近年电子技术与信息技术的发展新成果PLC上.PLC控制具有很多优点：目前国际著名品牌PLC能够保证干扰小，长时间不间断运行，正式因为PLC的实用性，它替代了继电器，做到了逻辑控制和顺序控制，大大减少理论中间继电器的数量，节约了成本，减少了故障点，对连续变化的量，做到了模拟和数字的转换，控制程序可以通过编程实现。达到精准控制。PLC之间也可以通讯，也可以和其他智能设备连接，例如变频器。变频调速有很多优点，其采用软启动方式，减少了电机的维修更换；控制方便，提供了多种控制方式，通过操作面板计科实时监控电机的多项参数。变频器对电机进行闭环控制，不仅精度高，而且效果好。

利用PLC控制与变频调速控制的优势结合，可以大大提高门座起重机电控的可能性，延长设备寿命，节约能源。

1.2国内外研究现状

门座式装卸用起重机作为散货、件杂货等多用途的装卸机械一直受到各散货码头的青睐。国产起重设备中还有不少产品，其主要控制系统采用传统的继电器一接触器控制、绕线电机转子串电阻调速、绕线电机等、这样的控制技术已经越来越不能满足市场的需求了。目前，最大起重量已经达到60 t 以上，最大幅度也达到45 m。同时，起重机的工作速度也大幅度提高，起升机构速度达到60 m/min 以上，变幅速度达到55 m/min 以上。众多大型老港均开始淘汰10 t、16 t等小吨位门式起重机，取而代之的多是25 t、40 t门式起重机。而兼吊集装箱的45 t、50 t 门式起重机也逐渐增多，如宁波港、龙口港、唐山港、曹妃甸等大型海港。随着靠泊散货船型的增大，大型门座起重机也越来越多，且仍将持续一段时间。就大型起重机的整体方案设计而言，其传统的经验、试算方法，存在设计过程反复多，周期长，设计精度差等缺点，已无法满足起重机行业的整体发展和设计需要。随着自动控制技术、电子技术、计算机技术的发展，用于工程恶劣条件下，可编程控制器PLC和交流变频技术不断完善。国内起重行业也追随国际主流技术，逐步采用PLC联合变频器调速等技术，并在近几年得到了较快地推广和普及，尤其在大型起重设备上，以PLC和变频器为代表的智能控制技术的应用，成为提高起重装备的技术水平，增加企业用户生产效率的良好途径。

目前，在起重机的电气控制方面，国外的技术人员是领先于国内的，他们不仅在早于国内之前，广泛的应用了PLC控制，获得了大量的基础设备控制管理经验，而且国外的研究人员还对门座起重机做了大量而又精细的研究，是国外门座起重机优于国内的一个重要方面。例如，为保证门座起重机运行的稳定性，研究将模糊逻辑控制器应用到智能门座起重机系统中以控制门座起重机的有效载荷位置和摆动角度，与传统的自动门式起重机相比具有更强的稳定性;在运行控制方面，研究了在杂乱的工作环境中门座起重机的运动规划和控制、模糊PID控制等等，使门机的控制更精确、更安全。

2. 研究的基本内容与方案

2研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施