1  引言
  桥式起重机是厂矿、仓库等部门常用的起重设备，在工业生产过程中起重举足轻重的作用。传统的桥式起重机主要是有交流凸轮控制器进行控制，采用绕线式电动机转子串电阻调速，交流控制器由于频繁的动作和高压的影响，经常会出现触点烧损的现象，电阻箱受工作环境的影响容易腐蚀、老化。频繁的生产事故势必会影响生产。
  随着工业自动化的发展，PLC、变频器工厂设备中的应用越来越广泛。由于PLC的工作可靠性高，因此用PLC来代替传统的交流控制器已成为一种必然趋势。

2  两种改造方案
  桥式起重机的主要设备有:大车电机2台、小车电机1台、主钩电机1台、副钩电机1台，若仍采用绕线式电动机进行控制，则可以只选用PLC进行改造。若车间工作环境比较恶劣，如腐蚀性粉尘，容易对电阻箱及电动机碳刷等设备部件腐蚀和过早老化，则可以采用鼠笼式电动机进行控制。此时可以采用PLC加变频器进行改造。
  第一种方案优点是改造过程简单，可以节约部分设备费用。缺点是:
  (1) 电动机转子所串电阻易烧损和断裂;
  (2) 转子串电阻调速，机械特性比较软，负载变化时转速也变化，调速效果不理想;
  (3) 所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
  而第二种方案中鼠笼式电动机价格便宜、经久耐用，在生产中受到工程欢迎，并且由PLC加变频器进行控制，其调速效果更加稳定，电能可以充分利用。

3  系统设计
3.1  PLC绕线电机改造方案
  此种方案只需对原交流控制器进行编程即可，为了节省I/O点，改为有主令控制器控制电机的正反转、前后行走和钩子的升降。电机的提速与减速有两个按钮开关进行控制。本系统有20路输入、30点输出共50点，采用西门子S7-200(CPU为224)PLC，其扩展2块数字量模块EM222、1个EM223模块。I/O点如表1所示。

表1     绕线电机方案I/O点分配

  (1) 主程序
  为节省输入点，编程时，将交流凸轮控制器程序作为公用程序调用，其程序结构如图1所示。

图1     主程序结构

  (2) 公用程序
  设置公用程序可以充分利用PLC的I/O点，减少外部接线，其程序主要是实现电机的正反转、与提减速，其间用辅助继电器输出为后面的程序调用作准备。
  该程序主要用比较的指令来实现电机的提减速，在按I0.1或I0.2时，使存储器VB100中存储的数字在1~5间顺序变化，控制串入转子电阻的数量来实现调速，其部分程序如下。
  LD     I0.4
  EU
  LD     M11.0
  ED
  OLD
  LD     M11.1
  ED
  OLD
  LD Q0.0
  ED   
  LDB= VB100, 0
  =      M10.0  
  LDB>= VB100, 5
  =  M10.2    
  LDN M10.2
  A  I0.5 EU
  LD M11.0 
  O  M11.1   
  LDN M10.0
  A  I0.6
  EU
  LD M11.0
  O  M11.1    
  LDB= VB100, 1
  =  M10.3
  LDB= VB100, 2
  =  M10.4
  LDB= VB100, 3
  =  M10.5    
  LDB= VB100, 4
  =  M10.6
  LDB= VB100, 5
  =  M10.7  
  LDB= VB100, 0
  =  Q0.1