摘要：论文以PLC和变频器为核心，通过CAN总线将塔机各机构变频器、GPS、安全监控系统、视频系统、身份识别系系统、防碰撞系统、语音安全预报警系统与PLC集成与一体，打造塔机物联网大数据、控制信息的共享与交互控制系统，实现塔机作业运行的智能化控制和安全控制。
0. 引言
塔机用于吊装重物，其控制系统一般采用以PLC与变频器为核心组成的控制系统。目前，大多数塔机控制系统是采用开关量和模拟量实现实现PLC对多台变频器的实时控制。这种控制方法有设备成本高，布线复杂，模拟量信号易受干扰（电压方式），可靠性和稳定性差，控制精度也很难作得很高的缺点[1]。
随着交流变频控制系统及通信技术的发展，现今的变频器通常都具有网络通信功能。为了避免以上缺点，利用PLC与变频器串行通信的方式来实现PLC对变频器的控制。控制器局域网CAN总线是一种有效支持分布式实时控制的串行通信网络。CAN 总线由于具有传输距离长、报文短、通信速率高、出错率低、纠错能力强、实时性和可靠性高、控制简单等优点[2]，被广泛应用于自动化控制系统中。CAN 总线是一种性价比非常高的现场总线，与一般的通信总线相比，它的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性[ 3]。通过 CAN总线将塔机各机构变频器、GPS、安全监控系统、视频系统、身份识别系系统、防碰撞系统、语音安全预报警系统与PLC集成与一体，可方便的构建物联网大数据的共享与交互系统，实现塔机的智能化控制和安全控制。该系统成本低、传输速率高、信号传输距离远、抗干扰性强。
1. 塔机变频智能控制系统组成
在塔机控制系统中，起升电机驱动起升卷筒运行，通过钢丝绳带动吊钩上下运行。回转电机驱动回转支撑运行，并带动起重臂架左右回转运行。变幅电机驱动变幅卷筒运行，通过钢丝绳带动变幅小车前后运行。变幅小车安装在起重臂架上，通过小车行走滚轮在臂架上前后移动运行。吊钩通过起升钢丝绳和小车吊钩滑轮与变幅小车连接在一起。吊钩用于承载吊重负载。这样，通过控制起升、回转、变幅电机运行实现控制吊钩在上下起升、左右回转、前后变幅方向上运行。
该控制系统结合CAN通信技术、检测技术、变频控制技术、无线通信技术、物联网技术、信息化技术、身份识别技术、语音报警控制技术、防碰撞控制技术、安全监控技术、视频控制技术、图像处理技术，以PLC控制器为核心，通过CAN总线将起升变频器、回转变频器、变幅变频器、GPS、塔机防碰撞控制系统、语音系统、塔司身份识别系统、视频系统与PLC控制器集成一体，打造塔机数据、控制信息的共享与交互系统平台，实现塔机的智能化控制和安全控制。该系统由操纵控制装置、PLC、起升变频器、回转变频器、变幅变频器、起升电机、回转电机、变幅电机、语音系统、塔司身份识别系统、塔机防碰撞系统、视频监控系统、GPS、物联网平台、手机APP、故障检测系统、力矩检测装置、重量检测装置、起升高度检测装置、回转角度检测装置、变幅幅度检测装置、风速检测装置等组成