集装箱装卸机是专门用于集装箱装卸、转运及堆放作业的设备。以往采用绕线式异步电动机拖动，通过鼓形凸轮控制器改变转子电阻调速。随着电力电子技术和变频器矢量控制技术的发展，现在普遍采用变频器驱动异步电动机，并引入PLC控制。变频器作为自动化控制装置，性能稳定可靠，应用于集装箱装卸系统能显著提升性能和可靠性，是当前理想控制模式。这种改进优化了调速性能，增强了系统可靠性。本文将详细阐述孚瑞肯电气FR500在集装箱装卸机中的变频调速过程。
集装箱装卸机运行机构属于恒转矩性质负载，且其吊钩拖动系统为位能性负载，当吊钩吊起重物下降或者快速减速运行时，电动机处于再生发电状态。需要将电能通过反馈装置反送给电网或者消耗在制动电阻上，以防止变频器母线电压过冲，变频器过压保护停机。
集装箱装卸机主要由三部分组成：大车拖动系统、小车拖动系统、吊钩拖动系统。
（1）大车拖动系统拖动整台起重机顺着车间方向左右移动（以司机的坐向为参考）
（2）小车拖动系统拖动吊钩及重物顺着桥架作前后运动。
（3）吊钩拖动系统拖动重物作吊起或放下的上下运动，下面这种介绍吊钩拖动系统。
吊钩拖动系统要求起动转矩大、运行平稳，能实现正反运行，并具备超载、限位、限流等多种保护。
然而，启、停时易出现“溜钩”问题。制动器抱紧、松开动作需时间（约0.6s），电动机转矩则通电或断电时立即反应，两者动作配合易出问题。若电动机通电而制动器未松开，会导致过载；若电动机断电而制动器未抱紧，则重物下滑，即“溜钩”。因此，需采取相应防止措施。
吊钩拖动系统中要有机械抱闸装置（机械制动器），当重物吊在空中出现突然停电的情况，如果不加装机械抱闸装置，重物就会有下滑溜钩的危险。因此，吊钩电动机轴上必须加装制动器。常用的有电磁铁制动器和液压电磁制动器等。
集装箱装卸机的大、小车（平移机构）拖动系统对变频器的性能要求不高，为了节省成本，选用V/F控制方式即可满足要求。装卸机吊钩（提升机构）拖动系统要求有较高的起动转矩和调速性能，必须采用矢量控制型变频器。本文采用FR500系列矢量变频器。FR500系列变频器具有以下特点：
吊钩提升电机的功率为：75kw。为了保证足够的起动和运行力矩，故将变频器的容量放大一个规格。选用FR500-4T-090G/110P型号变频器。为了节省成本，精简控制系统，采用无PG矢量的控制方式
变频器的制动单元应加大一个档次，以便允许有较大的制动电流，缩短制动过程；制动电阻的额定功率较常规负载应加大一倍。
主令开关、超载、限位开关及变频器的继电器输出信号1（故障输出），作为PLC的输入信号。PLC的输出信号控制变频器的多功能输入端子（控制变频器的正反转、多段速、故障复位、紧急停止等。）和主电源电路的通断。
触摸屏和PLC通过RS422串行接口相连，PLC中的接口程序在PLC中为触摸屏设立数据读取区及相关状态标志，用于监视主钩的高度、载荷、运行状态、故障信息等。
变频器多功能输入端子DI1-DI7、用于控制变频器的启动、停止、正转、反转、多段速、故障复位、紧急停止。继电器1输出作为“故障输出”；继电器2作为“抱闸/松闸”（频率+力矩组合的方式）输出。变频器直流母线上制动单元和制动电阻，用以消耗吊钩下行过程中产生的回馈能量。
①静态自学习
采用无PG矢量控制，变频器控制性能的优劣基于电机模型的精确程度，因此在首次运行电机前，需要对电机参数进行自学习：
②抱闸与松闸的控制
无PG矢量控制在“0”Hz时转矩不足，需利用FDT电平功能，通过设定合适的检测值，使变频器运行至某频率后打开机械抱闸。检测值过高可能导致“过载”或“过流”故障，过低则无法提起重物，最终设为2Hz。相比之下，有PG矢量控制能在“0”Hz时直接输出信号打开抱闸装置，无需依赖频率提升。
对于吊钩拖动机构来说，变频器驱动一台电动机，所以变频器的输出可以直接连接电动机而不必接热继电器作过载保护，变频器本身已具有短路、过载、欠压等多种保护。在总电源控制回路中还串有门限位开关和钥匙开关作为安全回路保护措施。
有了功能完善、性能稳定可靠的变频器和PLC的有力支持，集装箱装卸机在可靠性、调速性能、节能和运行效率等方面与传统的集装箱装卸机相比有了很大的提高，变频器和PLC构成的集装箱装卸机系统成为目前集装箱装卸机的典型控制模式，应用越来越广泛。
