【正文】 X3526大車第四加速接觸器KM1KM19Y35續(xù)表31序號(hào)元件名稱原系統(tǒng)中的符號(hào)輸入地址編號(hào)序號(hào)元件名稱原系統(tǒng)中的符號(hào)輸出地址編號(hào)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(dòng)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(jì)效益。原起重機(jī)所選接觸器是CJ2系列接觸器，它屬于老型號(hào)。根據(jù)起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子額定電流和行走電動(dòng)機(jī)參數(shù)選擇接觸器的技術(shù)數(shù)據(jù)如表35所示。特點(diǎn)：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(dòng)裝置的遙遠(yuǎn)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(diǎn)的主令控制器，對(duì)電路輸出的是開關(guān)量主令信號(hào)；無觸點(diǎn)的主令控制器(又稱無級(jí)主令控制器)，對(duì)電路輸出的是模擬量主令信號(hào)；無觸點(diǎn)主令控制器的內(nèi)部是一個(gè)自整角機(jī)，其轉(zhuǎn)子由操作手柄帶動(dòng)。 圖 橋式起重機(jī)PLC控制系統(tǒng)電路原理圖 第4章 橋式起重機(jī)PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) PLC控制程序設(shè)計(jì)的一般步驟在對(duì)一個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)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(jì)方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的設(shè)計(jì)任務(wù)。這是程序設(shè)計(jì)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(chǔ)器中，并檢查鍵入的程序是否正確。為了保證橋式起重機(jī)的運(yùn)行安全和提醒司機(jī)的正確操作，在程序設(shè)計(jì)中補(bǔ)充了倉門、橋架門的狀態(tài)顯示部分。因此，該程序的設(shè)計(jì)采用了最簡(jiǎn)單的起、保、停電路結(jié)構(gòu)。在程序設(shè)計(jì)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(shí)使進(jìn)線接觸器線圈斷電，即使整個(gè)起重機(jī)停止工作，因此，在起升機(jī)構(gòu)所有驅(qū)動(dòng)接觸器的程序中需串入驅(qū)動(dòng)進(jìn)線接觸器線圈的輸出點(diǎn)，同時(shí)在三個(gè)進(jìn)線接觸器控制程序中串入了起升機(jī)。 起升機(jī)構(gòu)控制程序的設(shè)計(jì) 為了適應(yīng)起重的要求，主鉤電動(dòng)機(jī)將運(yùn)行在正向電動(dòng)、反向電動(dòng)、單向制動(dòng)、再生發(fā)電制動(dòng)和反接制動(dòng)等工作狀態(tài)，因此在定子側(cè)設(shè)置了三臺(tái)接觸器，分別實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和單向制動(dòng)控制，同時(shí)在轉(zhuǎn)子側(cè)設(shè)置了四臺(tái)接觸器，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。而這些顯示信號(hào)必須要保持一定時(shí)間以提示司機(jī)和維修人員的認(rèn)定控制系統(tǒng)中的故障顯示有兩個(gè)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(jìn)行，這些顯示可以通過信號(hào)燈的標(biāo)牌來完成。但通過原理分析，如果有任何一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過流或有任何一個(gè)限位開關(guān)被碰撞就使進(jìn)線接觸器線圈斷電時(shí)，將給“停運(yùn)”故障的檢測(cè)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(jì)算機(jī)配合一并進(jìn)行.(6)待控制臺(tái)（柜）及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。(3)根據(jù)梯形圖編制語句表程序清單。對(duì)于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，也可省去這一步。表37 接觸器線圈驅(qū)動(dòng)元件技術(shù)數(shù)據(jù)作 用名稱數(shù)量型 號(hào)（A3）額定電壓額定電流線圈容量（VA/W）起動(dòng)吸持驅(qū)動(dòng)天車進(jìn)線主接觸器線圈接觸器1CJ2010220V10A65/驅(qū)動(dòng)升降進(jìn)線接觸器線圈中間繼電器68TH80220V6 A68/10/驅(qū)動(dòng)升降制動(dòng)接觸器線圈中間繼電器28TH80220V6 A68/10/驅(qū)動(dòng)升降加速接觸器線圈中間繼電器88TH80220V6 A68/10/驅(qū)動(dòng)大車進(jìn)線接觸器線圈中間繼電器28TH80220V6 A68/10/驅(qū)動(dòng)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(jì)根據(jù)以上分析和表31的配。它的手柄在各操作位置時(shí)，各觸點(diǎn)閉合或斷開情況用表3來表示，表中“ⅹ”處代表觸點(diǎn)在該位置上閉合，空格代表觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。因此需要計(jì)算驅(qū)動(dòng)接觸器線圈所需要的驅(qū)動(dòng)電流。起升制動(dòng)電磁鐵的起動(dòng)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(dòng)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(jī)電器元件明細(xì)表符 號(hào)名 稱型 號(hào)數(shù)量備 注M5主鉤電動(dòng)機(jī)YZR315M75 kW1M1副鉤電動(dòng)機(jī)YZR200L15KW1M2小車電動(dòng)機(jī)YZR132MB kW1MM4大車電動(dòng)機(jī)YZR160MB kW2AC1副鉤凸輪控制器KJ150／11控制副鉤電動(dòng)機(jī)AC2小車凸輪控制器KJ150／11控制小車電動(dòng)機(jī)AC3大車凸輪控制器KJ150／51控制大車電動(dòng)機(jī)AC4主鉤主令控制器LK112／901控制主鉤電動(dòng)機(jī)YB1副鉤電磁制動(dòng)器MZD1300制動(dòng)副鉤YB2小車電磁制動(dòng)器MZD11001制動(dòng)小車YBYB4大車電磁制動(dòng)器MZD12002制動(dòng)大車YBYB6主鉤電磁制動(dòng)器MZS145H2制動(dòng)主鉤1R副鉤電阻器2K1418/21副鉤電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)速2R小車電阻器2K1126／11小車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)速3R、4R大車電阻器4Kl226／12大車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)速5R主鉤電阻器4P156310／91主鉤電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)速續(xù)表32符 號(hào)名 稱型 號(hào)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(dòng)機(jī)控制電源SQ4緊急開關(guān)A31611發(fā)生緊急情況斷開SB啟動(dòng)按鈕LA19111啟動(dòng)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(hù)KOC1小車過電流繼電器JL4152過流保護(hù)KOCKOC3大車電流繼電器JL4404過流保護(hù)KOC4主鉤過流繼電器JL41502過流保護(hù)KOC5副鉤過流繼電器JL440過流保護(hù)FU1控制電源熔斷器RL1151短路保護(hù)KMKM2主鉤升降接觸器CJ22502控制主鉤電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)KM3主鉤制動(dòng)接觸器CJ275／21控制主鉤制動(dòng)電磁鐵KM6~KM9主鉤加速級(jí)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(hù)SQ5主鉤上升位置開關(guān)LK4311限位保護(hù)SQ1~SQ4大、小車位置開關(guān)LK4114限位保護(hù)SQ7艙門安全開關(guān)LX211H1艙門安全保護(hù)SQ8~SQ9橫梁安全開關(guān)LX21112橫梁欄桿門安全保護(hù)KMKM5主預(yù)備級(jí)接觸器CJ275／32進(jìn)行PLC接線設(shè)計(jì)首先要考慮的問題是PLC的帶載能力和負(fù)載的性質(zhì)，從控制系統(tǒng)知，PLC所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載除各信號(hào)指示部分之外，都是接觸器線圈，它們都屬于感性負(fù)載，而一般PLC對(duì)于阻性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力是2A/點(diǎn)，對(duì)于感性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力是80VA/點(diǎn)，所以，需要分析負(fù)載的需用驅(qū)動(dòng)能力。從輸入輸出點(diǎn)數(shù)看，若按10％～20％的裕量考慮，則其輸入輸出點(diǎn)數(shù)為：44(1+10％～20％)=～(點(diǎn))40(1+10％～20％)=44～48(點(diǎn))所以，選擇輸入、輸出點(diǎn)數(shù)分別為50的PLC即可，經(jīng)過綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇了三菱FX2N系列PLC，型號(hào)為FX2N128MR。即大、小車行走機(jī)構(gòu)均需要14個(gè)輸入點(diǎn)和12個(gè)輸出點(diǎn)。 行走機(jī)構(gòu) 原起重機(jī)的大、小車行走機(jī)構(gòu)均采用凸輪控制器控制，在本次設(shè)計(jì)中擬采用PLC控制。副鉤主令器有上升、下降及零位7個(gè)擋位，只需要7個(gè)輸入點(diǎn)。由保護(hù)電路可知，5臺(tái)電動(dòng)機(jī)中的任何一臺(tái)過流進(jìn)線接觸器線圈都將斷電，使整個(gè)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(diǎn)合并用一個(gè)輸入點(diǎn)就可以了。倉門、橋架門行程開關(guān)需要2個(gè)輸入點(diǎn)。通過綜合分析和比較，認(rèn)為第二種方案是可行的。在控制方法上，從手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制；在控制功能上，從簡(jiǎn)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(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)。如用8個(gè)輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)數(shù)字顯示器，而這兩個(gè)數(shù)字顯示器可顯示00～99，即100個(gè)狀態(tài)。(3)與外部元件的觸點(diǎn)配合，可以用一個(gè)輸出點(diǎn)控制兩個(gè)或多個(gè)有不同要求的負(fù)載。某些手動(dòng)按鈕還需要串接一些安全聯(lián)鎖觸點(diǎn)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(hào)送入PLC，用梯形圖實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖?？奢斎?6～64個(gè)信號(hào)。 矩陣輸入 矩陣輸入可顯著地減少所需PLC的輸入點(diǎn)數(shù)。例如某負(fù)載可在多處起動(dòng)和停止，可以將多個(gè)起動(dòng)用的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，將多個(gè)停止用的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，分別送給PLC的兩個(gè)輸入點(diǎn)。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(kuò)展部分超出主單元驅(qū)動(dòng)能力時(shí)應(yīng)選用帶電源的擴(kuò)展模塊或另外加電源模塊給予支持。(4)儲(chǔ)存時(shí)間、維持時(shí)間：一般儲(chǔ)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(chǔ)器字?jǐn)?shù)輸入點(diǎn)數(shù)10開關(guān)量輸出：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)輸出點(diǎn)數(shù)8定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量2模擬量：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)模擬量通道數(shù)100通信接口：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)接口個(gè)數(shù)300根據(jù)上述計(jì)算得到的存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上備用量即為用戶存儲(chǔ)器的容量。(2)用戶存儲(chǔ)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(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等）有關(guān)，存儲(chǔ)器容量的選擇一般有兩種方法：①根據(jù)編程實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算。 選擇PLC機(jī)型注意要點(diǎn)(1)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對(duì)象的復(fù)雜程度；(2)對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計(jì)； (3)適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量估計(jì)的基礎(chǔ)上，確定留有適當(dāng)?shù)挠嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型(小、中、大形機(jī)器)；(4)結(jié)合市場(chǎng)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(jià)格性能比較好的PLC機(jī)型。如果能夠考慮到未來的發(fā)展將會(huì)用最小的代價(jià)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行革新和增加新功能。 PLC硬件的選擇硬件選購目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多，除國(guó)產(chǎn)品牌外，國(guó)外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、德國(guó)的SIEMENS，韓國(guó)的LG等。必要時(shí)還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這樣可化繁為簡(jiǎn)，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(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、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(jì)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(xiàng)控制指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)預(yù)算等內(nèi)容，首先進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1)最大限度地滿足被控對(duì)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(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則?？梢栽趯?shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試PLC的用戶程序，輸入信號(hào)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(hào)的狀態(tài)。