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大桥建设规模宏大，技术含量高，设计施工采用了多项新技术和新工艺，如主梁首次采用了三主桁板桁结合钢桁梁。针对建桥的新技术和新工艺，研制了一批建桥装备用于大桥建设，这批设备的电气控制方面也运用了多项新技术，本文就该桥使用的120t桅杆起重机的电气系统作一介绍。
1、钢梁架设方案
钢桁架设常规做法为逐根杆件安装，但武汉天兴洲长江大桥工期非常紧，采用杆件安装的方法，桥上工作量大，质量保证措施复杂。为减少桥上工作量、缩短工期。采用整节段加局部散拼装方案。全桥共78个节段，其中整节段吊装为52段，其余节段散拼。
受空间及起重能力的限制，墩顶起步节间钢梁架设无法使用整节段提升架设，只能采用杆件散拼办法。施工方案采用水上120t桅杆起重机在墩旁支架上逐根逐节拼装，辅以纵移措施完成墩顶4个节间钢梁的安装。墩顶4个节间安装完成后，再利用120t桅杆起重机拼装2台700t架梁起重机，后续节段用该机直接从运输船上整节段提升安装。
2、120t桅杆吊电气系统
2.1 电力驱动系统
该机的电力驱动系统中的主起升系统、变幅系统和回转系统均采用变频驱动方式，选用日本安川系列变频器。电气系统框图如图1所示。
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(1)主起升机构驱动。
主起升机构驱动采用了1台YZPF280M-6型变频电机，功率为75kW，由1台变频器控制。变频器选用日本安川公司G7系列CIMR-G7A4110型，其速度初步设定为20%、50%和100%的额定速度(可根据现场情况凋整速度)。
(2)变幅系统驱动。
变幅机构驱动采用了1台YZPF280M-6型变频电机，功率为75kw，由1台变频器控制。因主起升机构的电机与变幅机构的电机型号相同，且主起升机构和变幅机构不需要同时动作，故采用与主起升机构共用1台变频器的方式，变幅机构电机设为第二电机参数。
(3)回转机构驱动。
回转机构驱动采用了2台YZPF200L1-4型变频电机，功率为30kW，由1台变频器来控制。变频器选用日本安川公司F7系列CIMR-F7B4075型，其速度初步设定为20%、50%和100%的额定速度(可根据现场情况调整速度)。
2.2电气控制系统
系统的控制部分采用西门子S7-200系列可编程控制器来实现，替代传统的继电器控制，具有控制先进、可靠性高、编程和修改方便等特点。PLC是整个凋速系统的核心，负责对系统所有的输人、输出控制点和运算的控制，同时PLC具备强人的故障诊断和判断功能，能够准确可靠地监控系统运行，并负责与人机界面的通讯。
该机PLC的中央处理单元型号为CPU224，另有1台数字量16输/16输出扩展模块，型号为EM223，1台数字量8输入扩展模块，型号为EM221。PLC的输入控制点输入电压为DC24V，输入信号包括：主令控制器信号、各变频器故障及制动信号、各限位开关信号、安全信号(如超载信号和大风报警信号)。PLC的输出控制点输出电压为AC220V，输出信号包括：变频器控制端子信号、各制动信号、报警信号。
3、变频器在各系统中的应用
3.1 变频器在主起升/变幅系统中的应用
(1)变频器的选用。
变频器应满足起升系统的运行特点，即具有高启动转矩、低速满转矩、快速的转矩上升时间和制动顺序控制等功能的高性能工程型变频器，并且带有针对起升机构的起重控制板。起升系统的惯量较小，负载变化较人，属于位能性负载。为了获得快速的动态响直，实现对转矩的快速凋节，获得理想的动态性能，故采用矢量控制方式。因为现场不需要较大的调速比，所以选用矢量开环控制方式。
(2)变频器控制。
采用端子控制方式。PLC的输出指令通过中间继电器传递给变频器的外部控制端子，通过外部端子闭合的组合，控制变频器输出的频率和电机的正反转。变频器接线电路如图2所示。
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如图2所示，主起升电机和变幅电机共用1台变频器，平时交流接触器KM11处于闭合状态，KM12处于断开状态，主起升电机接人变频器；当变幅机构工作时，首先KM12闭合、KM11断开，此时变幅电动机接人变频器，同时，变频器外部端子S10和SC闭合，给变频器第二电机参数信号，变频器按第二电机参数工作。
中间继电器K1闭合时。为起升/减幅工作，K2闭合时，为下降/增幅工作；K1闭合而K2断开时，为1挡速度，K1断开而K2闭合时，为2挡速度，K1和K2同时闭合时，为3挡速度。因该变频器是专门针对起升机构的，所以对制动时序要求很严，需要外部给予制动的确认信号，这个信号由电机所带制动器的控制接触器辅助触点来提供，当控制制动器的接触器闭合时，S5和SC导通，即为制动确认信号。
