双主梁龙门吊的电气控制系统是实现多机构协同作业的核心枢纽，主要由电源系统、PLC 控制模块、变频驱动装置、操作界面及安全保护电路构成。其核心功能是将电力转化为机械动作，并通过闭环控制实现精准调速与安全防护。
一、核心组成与控制机制
电源与配电
采用 380V 三相五线制供电，通过总断路器实现短路保护，进线端配置主隔离开关便于检修。主电源经变压器降压为 24V/36V 控制电压，为 PLC、传感器等设备供电。电缆采用四芯屏蔽线，接地电阻需≤4Ω 以抑制电磁干扰。
PLC 控制模块
以西门子 S7-200 SMART 等工业级 PLC 为核心，通过梯形图程序实现逻辑控制。例如，大车行走时，PLC 实时读取两侧编码器脉冲信号，当检测到柔性腿与刚性腿行程差超过 3‰跨度时，自动调整变频器输出频率，通过降低超前侧速度或提升滞后侧速度实现纠偏。多台起重机并车时，主机 PLC 通过总线将指令同步至从机，确保小车同步误差≤2mm。
变频驱动系统
起升、大车、小车机构分别配置独立变频器（如西门子 SINAMICS S150），采用带 PG 矢量控制模式。例如，起升机构通过光电编码器反馈电机转速，变频器根据载荷自动调整输出转矩，实现 0.5-12m/min 无级调速。低速时触发微速功能（0.1m/min 以下），配合导绳器实现毫米级定位。
二、安全保护与冗余设计
多重联锁保护
零位保护：控制器手柄必须回零才能重新启动，防止误操作。
急停电路：司机室、地面操作站均设红色蘑菇头急停按钮，按下后立即切断主接触器电源。
过载保护：电子式起重量限制器实时监测载荷，超过 105% 额定值时切断起升回路，并触发 YWZE 叠加制动器抱死卷筒。
行程限位控制
起升高度限位器采用 “传动式凸轮 + 重锤式” 双限位设计：传动式限位在距顶端 1-1.5m 处预减速，重锤式限位在 0.5m 处强制断电。大车与小车轨道端部设缓冲器与挡块，配合行程开关实现双重限位。
三、操作界面与维护要点
人机交互
司机室配置联动控制台，通过手柄档位选择速度（如 0-8.6m/min 三档调速），LCD 显示屏实时显示载荷、高度、故障代码等参数。遥控器支持地操 / 空操切换，有效距离≥50 米，具备防误触锁定功能。
维护规范
日检：检查接触器触点烧蚀情况，测试急停按钮可靠性。
月检：清洁变频器散热模块，测量 PLC 输入输出信号响应时间（应≤50ms）。
年检：使用绝缘电阻表测试电机绕组对地绝缘（应≥2MΩ），校验编码器脉冲精度。
四、典型故障与应对
变频器过流报警
多因电机堵转或机械卡阻，需检查制动器是否抱死、齿轮箱是否缺油。
PLC 通信中断
表现为操作无响应，需排查总线接头松动或终端电阻未匹配（应设为 120Ω）。
限位开关误动作
常见于凸轮限位器固定螺母松动，需重新调整触发位置并锁紧。
该系统通过 “PLC 逻辑控制 + 变频精准驱动 + 多重安全联锁” 的三层架构，实现了冶金、港口等重载环境下的可靠运行。实际应用表明，严格执行 GB/T 3811-2008 标准并定期维护，可使系统平均无故障时间（MTBF）超过 8000 小时。
