江苏无锡集装箱龙门吊厂家轮胎式起重机电气控制系统如何工作

作者：qizhong 发表时间：2026-06-18

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    江苏无锡集装箱龙门吊销售厂家介绍轮胎式集装箱龙门吊 (RTG) 电气控制系统工作原理

RTG 电气系统以PLC 为核心，结合操作单元、驱动单元、检测反馈、安全联锁、人机交互，统筹控制转向、行走、起升、大车 / 小车等所有机构，其中转向控制是重点，整套系统按 “指令输入→逻辑运算→输出执行→反馈闭环” 流程运行。

一、系统整体架构

分为五大模块，各司其职、联动工作：

操作指令单元：下发人工 / 自动操作命令

核心控制单元：PLC（主控制器）+ 扩展模块，逻辑运算与指令分配

驱动执行单元：变频器、接触器、电机，驱动机械动作

检测反馈单元：传感器、限位、开关，采集状态并回传信号

安全与辅助单元：联锁回路、报警、急停、供电、照明等

二、各模块工作原理与动作流程

（一）供电系统（基础）

整机采用工业三相交流电，经总断路器、熔断器、变压器分级供电：

动力电：供给行走、转向、起升等大功率电机；

控制电（低压）：供给 PLC、传感器、电磁阀、操作手柄、指示灯；

配备稳压、漏电、短路、缺相保护，供电异常立即跳闸停机。

（二）指令输入单元

分为手动操作和自动操作两类：

手动模式（司机室操作）

模式选择开关：切换直行、蟹行、斜行、原地回转四大转向模式；

主令手柄：控制行走启停、速度、行进方向；

按钮：转向解锁、顶升、复位、报警消音等功能按键。

所有操作信号转化为开关量 / 模拟量电信号，送入 PLC。

自动模式（堆场自动化）

外接 GPS / 北斗定位、激光测距、地址编码信号，PLC 接收上位系统指令，自动完成转向、对位、行走，无需人工干预。

（三）核心控制：PLC 主控单元（系统大脑）

PLC 内置整套控制程序，是逻辑中枢，工作流程：

信号采集

实时读取操作指令、角度传感器、接近开关、压力开关、限位、急停等所有外部信号。

逻辑判断与联锁校验

执行强制安全逻辑（以转向为例）：

优先检测转向锁销位置：锁销未拔出→闭锁转向输出，禁止动作并报警；

检测液压系统压力、台车顶升状态（选配），工况不满足则不执行转向；

判断当前转向模式，调用对应控制程序。

运算与同步控制

针对四支腿独立转向机构：

输出同步电信号至四路液压电磁阀，控制转向油缸同步动作；

接收角度传感器实时角度反馈，形成闭环控制：角度偏差超阈值时，微调对应油缸流量 / 行走电机转速，保证四轮转向角度一致；

转向到位后，PLC 停止转向输出，下发落锁指令。

指令输出

向液压电磁阀、变频器、接触器、报警装置发送控制信号。

（四）驱动执行单元

负责把电信号转化为机械动作，分两类执行部件：

液压电磁阀驱动（转向、锁销、顶升）

PLC 输出弱电信号驱动电磁阀线圈换向，进而切换液压油路，控制油缸伸缩，完成转向、拔销、落销、顶升动作。

行走电机变频驱动（整机行走）

RTG 四组行走电机均配独立变频器：

直行 / 蟹行模式：变频器同步输出，电机同速运转；

原地回转 / 小半径转向：PLC 下发差速指令，变频器调节各电机转速，内侧轮慢、外侧轮快，配合转向角度实现回转；

变频器同时具备软启动、调速、过载、过流、过热保护，保证行走平稳无冲击。

（五）检测反馈单元（闭环控制关键）

所有传感器实时采集状态，回传给 PLC，实现精准控制与故障判断：

角度传感器：监测转盘转向角度，判断是否到位、是否超程；

接近开关：检测转向锁销拔出 / 插入、台车限位状态；

压力传感器 / 继电器：监测液压系统压力、顶升压力；

行程限位 / 极限限位：转向、行走超极限位置时强制断电停机；

电机温度、电流传感器：监测电机运行状态，过载、过热立即保护。

（六）安全联锁与保护回路（重中之重）

采用硬件回路 + 软件程序双重保护，优先级高于一切操作指令：

急停回路：全车急停按钮串联成硬接线回路，按下后直接切断动力电源，所有机构立即停止；

转向联锁：锁销未解锁→转向机构无法动作；转向未到位落锁→禁止高速行走；

机构互锁：转向动作与行走动作时序互锁，禁止边转向边高速行驶；

故障保护：电机过载、液压欠压、油温过高、传感器断线、角度超差，系统立即报警、停机并锁定故障状态；

声光报警：转向、行走作业时，警示灯 + 蜂鸣器同步工作，提醒周边人员。

（七）人机交互单元

司机室显示屏 / 指示灯：

实时显示：转向模式、车轮角度、锁销状态、液压压力、行走速度、故障代码；

故障时直接弹窗提示故障位置，方便检修。

三、典型工况完整工作流程（以蟹行 90° 转向为例）

司机选择蟹行模式，操作信号送入 PLC；

PLC 先校验整机状态、液压压力正常，下发拔锁指令；

锁销电磁阀得电，锁销油缸缩回；接近开关反馈 “锁销拔出” 信号；

PLC 确认解锁完成，输出信号控制四路转向电磁阀同步动作，转向油缸推动转盘偏转；

角度传感器实时回传角度，PLC 动态修正同步性；

角度达到 90°，PLC 切断转向电磁阀输出，转向停止；

下发落锁指令，锁销油缸伸出，机械锁销定位；到位信号反馈；

锁销锁定完成，系统允许行走，变频器按手柄指令驱动电机横向行驶。

    江苏无锡集装箱龙门吊生产厂家设备系统核心特点总结：

闭环同步控制：依靠角度、位置反馈，保证四组转向机构动作同步，运行精准；

多级安全联锁：软硬件双重防护，杜绝误操作、机构硬卡、过载损坏；

变频调速：行走机构软启软停，运行平稳，减少冲击与机械磨损；

模块化设计：各机构控制相互独立又联动，故障排查、维护便捷；

手动 / 自动兼容：可适配人工操作与自动化堆场作业场景。

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