【正文】 X3526大車第四加速接觸器KM1KM19Y35續(xù)表31序號元件名稱原系統(tǒng)中的符號輸入地址編號序號元件名稱原系統(tǒng)中的符號輸出地址編號29SA2后3X3630副鉤主令控制器SA3上3X4034副鉤正轉(zhuǎn)接觸器KM20Y4031SA3上2X4135副鉤反轉(zhuǎn)接觸器KM21Y4132SA3上1X4236副鉤單相制動接觸器KM22Y4233S30位X4337副鉤第一加速接觸器KM23Y4334SA3下1X4438副鉤第二加速接觸器KM24Y4435SA3下2X4539副鉤第三加速接觸器KM25Y4536SA3下3X4640副鉤第四加速接觸器KM26Y4637小車主令控制器SA4左3X5027小車正轉(zhuǎn)接觸器KM30Y5038SA4左2X5128小車反轉(zhuǎn)接觸器KM31Y5140SA4左1X5229小車第一加速接觸器KM32Y5241SA40位X5330小車第二加速接觸器KM33Y5342SA4右1X5431小車第三加速接觸器KM34Y5443S4右2X5532小車第四加速接觸器KM35Y5544SA4右3X5633 器件選擇從技術(shù)改造出發(fā)，首先要考慮最大限度地利用原有設(shè)備和器件，用最小的投入產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益。原起重機所選接觸器是CJ2系列接觸器，它屬于老型號。根據(jù)起升機構(gòu)電動機的轉(zhuǎn)子額定電流和行走電動機參數(shù)選擇接觸器的技術(shù)數(shù)據(jù)如表35所示。特點：lk5系列主令控制器適用于交流50hz電壓至380v及直流電壓至440v的電路中，主要用于各類型電力驅(qū)動裝置的遙遠控制，可以控制需要較多控制電路的聯(lián)鎖與轉(zhuǎn)換裝置，適合于頻繁操作任務(wù)。有觸點的主令控制器，對電路輸出的是開關(guān)量主令信號；無觸點的主令控制器(又稱無級主令控制器)，對電路輸出的是模擬量主令信號；無觸點主令控制器的內(nèi)部是一個自整角機，其轉(zhuǎn)子由操作手柄帶動。 圖 橋式起重機PLC控制系統(tǒng)電路原理圖 第4章 橋式起重機PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計 PLC控制程序設(shè)計的一般步驟在對一個控制系統(tǒng)進行程序設(shè)計之前，最重要的工作就是深入了解和分析系統(tǒng)的控制要求，只有這樣才可能提出準(zhǔn)確、合理的系統(tǒng)總體設(shè)計方案，進而實現(xiàn)各個階段的設(shè)計任務(wù)。這是程序設(shè)計的關(guān)鍵一步，也是比較困難的一步。(4)用編程器將程序鍵入到PLC的用戶存儲器中，并檢查鍵入的程序是否正確。為了保證橋式起重機的運行安全和提醒司機的正確操作，在程序設(shè)計中補充了倉門、橋架門的狀態(tài)顯示部分。因此，該程序的設(shè)計采用了最簡單的起、保、停電路結(jié)構(gòu)。在程序設(shè)計中，把零壓繼電器KHV與急停按鈕并聯(lián)起來，目的是在出現(xiàn)失壓或和欠壓現(xiàn)象時使進線接觸器線圈斷電，即使整個起重機停止工作，因此，在起升機構(gòu)所有驅(qū)動接觸器的程序中需串入驅(qū)動進線接觸器線圈的輸出點，同時在三個進線接觸器控制程序中串入了起升機。 起升機構(gòu)控制程序的設(shè)計 為了適應(yīng)起重的要求，主鉤電動機將運行在正向電動、反向電動、單向制動、再生發(fā)電制動和反接制動等工作狀態(tài)，因此在定子側(cè)設(shè)置了三臺接觸器，分別實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和單向制動控制，同時在轉(zhuǎn)子側(cè)設(shè)置了四臺接觸器，以實現(xiàn)電動機的調(diào)速。而這些顯示信號必須要保持一定時間以提示司機和維修人員的認定控制系統(tǒng)中的故障顯示有兩個目的，一是顯示故障的類型，二是顯示故障的部位，一利于維修工作的進行，這些顯示可以通過信號燈的標(biāo)牌來完成。但通過原理分析，如果有任何一臺電動機過流或有任何一個限位開關(guān)被碰撞就使進線接觸器線圈斷電時，將給“停運”故障的檢測帶來很大困難，因此，為維修方便，應(yīng)在控制系統(tǒng)中顯示故障的類型和部位。該兩步也可與計算機配合一并進行.(6)待控制臺（柜）及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行聯(lián)機調(diào)試。(3)根據(jù)梯形圖編制語句表程序清單。對于簡單的控制系統(tǒng)，也可省去這一步。表37 接觸器線圈驅(qū)動元件技術(shù)數(shù)據(jù)作 用名稱數(shù)量型 號（A3）額定電壓額定電流線圈容量（VA/W）起動吸持驅(qū)動天車進線主接觸器線圈接觸器1CJ2010220V10A65/驅(qū)動升降進線接觸器線圈中間繼電器68TH80220V6 A68/10/驅(qū)動升降制動接觸器線圈中間繼電器28TH80220V6 A68/10/驅(qū)動升降加速接觸器線圈中間繼電器88TH80220V6 A68/10/驅(qū)動大車進線接觸器線圈中間繼電器28TH80220V6 A68/10/驅(qū)動大車加速接觸器線圈中間繼電器48TH80220V6 A68/10/ PLC的接線圖設(shè)計根據(jù)以上分析和表31的配。它的手柄在各操作位置時，各觸點閉合或斷開情況用表3來表示，表中“ⅹ”處代表觸點在該位置上閉合，空格代表觸點處于斷開狀態(tài)。因此需要計算驅(qū)動接觸器線圈所需要的驅(qū)動電流。起升制動電磁鐵的起動容量是33000 VA， A，其控制接觸器的額定電流只有75A，雖然偏小，考慮到起動是瞬間完成的，吸持容量才只有2100 VA，380 A，現(xiàn)在若按100 A的CJ20100接觸器考慮還是可以的。表32 20/5t交流橋式起重機電器元件明細表符 號名 稱型 號數(shù)量備 注M5主鉤電動機YZR315M75 kW1M1副鉤電動機YZR200L15KW1M2小車電動機YZR132MB kW1MM4大車電動機YZR160MB kW2AC1副鉤凸輪控制器KJ150／11控制副鉤電動機AC2小車凸輪控制器KJ150／11控制小車電動機AC3大車凸輪控制器KJ150／51控制大車電動機AC4主鉤主令控制器LK112／901控制主鉤電動機YB1副鉤電磁制動器MZD1300制動副鉤YB2小車電磁制動器MZD11001制動小車YBYB4大車電磁制動器MZD12002制動大車YBYB6主鉤電磁制動器MZS145H2制動主鉤1R副鉤電阻器2K1418/21副鉤電動機啟動調(diào)速2R小車電阻器2K1126／11小車電動機啟動調(diào)速3R、4R大車電阻器4Kl226／12大車電動機啟動調(diào)速5R主鉤電阻器4P156310／91主鉤電動機啟動調(diào)速續(xù)表32符 號名 稱型 號數(shù)量備 注QS1總電源開關(guān)HD9400／31接通總電源QS2主鉤電源開關(guān)HD11200／21接通主鉤電源QS3主鉤控制電源開關(guān)DZ5501接通主鉤電動機控制電源SQ4緊急開關(guān)A31611發(fā)生緊急情況斷開SB啟動按鈕LA19111啟動主接觸器KM主接觸器CJ2300／31接通大車、小車電源KOC0總過電流繼電器JL4150／11總過流保護KOC1小車過電流繼電器JL4152過流保護KOCKOC3大車電流繼電器JL4404過流保護KOC4主鉤過流繼電器JL41502過流保護KOC5副鉤過流繼電器JL440過流保護FU1控制電源熔斷器RL1151短路保護KMKM2主鉤升降接觸器CJ22502控制主鉤電動機旋轉(zhuǎn)KM3主鉤制動接觸器CJ275／21控制主鉤制動電磁鐵KM6~KM9主鉤加速級接觸器CJ275／34控制主鉤附加電阻KV欠電壓繼電器JT410P1欠壓保護SQ5主鉤上升位置開關(guān)LK4311限位保護SQ1~SQ4大、小車位置開關(guān)LK4114限位保護SQ7艙門安全開關(guān)LX211H1艙門安全保護SQ8~SQ9橫梁安全開關(guān)LX21112橫梁欄桿門安全保護KMKM5主預(yù)備級接觸器CJ275／32進行PLC接線設(shè)計首先要考慮的問題是PLC的帶載能力和負載的性質(zhì)，從控制系統(tǒng)知，PLC所驅(qū)動的負載除各信號指示部分之外，都是接觸器線圈，它們都屬于感性負載，而一般PLC對于阻性負載的驅(qū)動能力是2A/點，對于感性負載的驅(qū)動能力是80VA/點，所以，需要分析負載的需用驅(qū)動能力。從輸入輸出點數(shù)看，若按10％～20％的裕量考慮，則其輸入輸出點數(shù)為：44(1+10％～20％)=～(點)40(1+10％～20％)=44～48(點)所以，選擇輸入、輸出點數(shù)分別為50的PLC即可，經(jīng)過綜合考慮，本設(shè)計選擇了三菱FX2N系列PLC，型號為FX2N128MR。即大、小車行走機構(gòu)均需要14個輸入點和12個輸出點。 行走機構(gòu) 原起重機的大、小車行走機構(gòu)均采用凸輪控制器控制，在本次設(shè)計中擬采用PLC控制。副鉤主令器有上升、下降及零位7個擋位，只需要7個輸入點。由保護電路可知，5臺電動機中的任何一臺過流進線接觸器線圈都將斷電，使整個系統(tǒng)停止工作，從這一角度出發(fā)，將所有過流繼電器的觸點合并用一個輸入點就可以了。倉門、橋架門行程開關(guān)需要2個輸入點。通過綜合分析和比較，認為第二種方案是可行的。在控制方法上，從手動控制發(fā)展到自動控制；在控制功能上，從簡單控制發(fā)展到智能化控制；在操作上，從策重發(fā)展到信息化處理；在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微型計算機為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動控制系統(tǒng)。如用8個輸出點驅(qū)動兩個數(shù)字顯示器，而這兩個數(shù)字顯示器可顯示00～99，即100個狀態(tài)。(3)與外部元件的觸點配合，可以用一個輸出點控制兩個或多個有不同要求的負載。某些手動按鈕還需要串接一些安全聯(lián)鎖觸點等，如果外部硬件聯(lián)鎖電路過于復(fù)雜，則應(yīng)考慮仍將有關(guān)信號送入PLC，用梯形圖實現(xiàn)聯(lián)鎖?？奢斎?6～64個信號。 矩陣輸入 矩陣輸入可顯著地減少所需PLC的輸入點數(shù)。例如某負載可在多處起動和停止，可以將多個起動用的常開觸點并聯(lián)，將多個停止用的常閉觸點串聯(lián)，分別送給PLC的兩個輸入點。圖中的二極管用來防止出現(xiàn)寄生電路。 (14) PLC緊急停止應(yīng)使用外部開關(guān)切斷，以確保安全。 (11) 盡量利用PLC內(nèi)部功能軟件，充分調(diào)用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開發(fā)。(7) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC。擴展部分超出主單元驅(qū)動能力時應(yīng)選用帶電源的擴展模塊或另外加電源模塊給予支持。(4)儲存時間、維持時間：一般儲存期保持1～3年(與使用次數(shù)有關(guān))。開關(guān)量輸入：所需存儲器字數(shù)輸入點數(shù)10開關(guān)量輸出：所需存儲器字數(shù)輸出點數(shù)8定時器/計數(shù)器：所需存儲器字數(shù)定時器/計數(shù)器數(shù)量2模擬量：所需存儲器字數(shù)模擬量通道數(shù)100通信接口：所需存儲器字數(shù)接口個數(shù)300根據(jù)上述計算得到的存儲器的總字數(shù)再加上備用量即為用戶存儲器的容量。(2)用戶存儲器容量的估算 用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素（如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等）有關(guān)，存儲器容量的選擇一般有兩種方法：①根據(jù)編程實際使用的節(jié)點數(shù)計算。 選擇PLC機型注意要點(1)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度；(2)對I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計； (3)適當(dāng)進行內(nèi)存容量估計的基礎(chǔ)上，確定留有適當(dāng)?shù)挠嗔慷焕速M資源的機型(小、中、大形機器)；(4)結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。如果能夠考慮到未來的發(fā)展將會用最小的代價對系統(tǒng)進行革新和增加新功能。 PLC硬件的選擇硬件選購目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、德國的SIEMENS，韓國的LG等。必要時還可將控制任務(wù)分成幾個獨立部分，這樣可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。(4)選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機、電磁閥等），這些設(shè)備屬于一般的電器元件。因此，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容應(yīng)包括：(1)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程的工藝要求，以及所提出的各項控制指標(biāo)與經(jīng)濟預(yù)算等內(nèi)容，首先進行系統(tǒng)的總體設(shè)計。這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。因此，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：1)最大限度地滿足被控對象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。可以在實驗室模擬調(diào)試PLC的用戶程序，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管觀察輸出信號的狀態(tài)。