【正文】 、安裝、調試工作量少 PLC的梯形圖程序可以用順序控制設計法萊設計?？删幊绦蚩刂破鞅徽J為是真正的工業(yè)控制計算機，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位，其主要特點有： 梯形圖是使用最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只需花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。多臺PLC之間可進行同位鏈接(PLC Link)，還可用計算機進行上位鏈接(Host Link)，接受計算機的命令，并將執(zhí)行結果告訴計算機。(4)步進控制 步進順序控制是PLC的最基本的控制方式，但是許多PLC為方便用戶編制較復雜的步進控制程序，設置了專門的步進控制指令。所有定時器的定時值可由用戶在編程時設定，即使在運行中定時值也可被讀出或修改，使用靈活，操作方便。第3章 起重機PLC控制系統(tǒng)的設計 可編程序控制器的功能和特點PLC是電子技術、計算機技術與繼電邏輯自動控制系統(tǒng)相結合的產物。4)制動器驅動元件沒有專門接觸器控制，而是由電動機正、反轉接觸器KMKM11主觸點控制，它與電動機同時通電與斷電。 PQY系列主令控制電路下面以PQY系列主令控制電路為例進行分析。其中4對主觸點接于電動機定子電路進行倒檔控制，實現電動機正、反轉；另5對主觸點接于電動機轉子電路，實現轉子電阻的接入和切除。 運行機構控制原理大車與小車運行機構在工作中要求有一定的調速范圍，能獲得幾檔運行速度。當控制器手柄由下降“1”位扳回“0”位時，KMKMKT2斷電釋放，電磁抱閘進行制動，以防止溜鉤。圖中ab與cd環(huán)節(jié)中的SF為腳踏開關，KM為接觸器。6)當控制器手柄由提升或下降各檔位扳回到 “0”位時，制動器制動，但觸點KT2（SA4支路），在延時期間KM1仍保持通電吸合，電動機仍產生提升的電磁轉矩，在該轉矩與制動器共同作用下防止溜鉤現象。4)當控制器手柄由下降“3”位扳到下降“2”位時，電動機處于單相制動狀態(tài)，獲得低速下降。電動機定子按下降相序接線，轉子短接電阻RR2兩段電阻，制動器松開，“下3’”特性上。在串入較大轉子電阻情況下，制動器松開，電動機定子接入單相交流電源，處于單相制動狀態(tài)運轉，可實現輕型載荷的低速下降。(2)下降重物的控制1)當控制器手柄由“0”位扳到下降“1”位時，接觸器KMKM8仍處于斷電釋放狀態(tài)。3)控制器手柄由提升“2”位扳至提升“3”位時，接觸器KM6通電吸合，再短接一段轉子電阻R3，“上3’”特性上，但這并不是電動機穩(wěn)定運行狀態(tài)。短接一段轉子電阻R1，“上1”特性曲線上。 POS1型副鉤主令控制電路原理圖 電路工作情況分析 合上電源開關2，主令控制器SA置于“0”位，零電壓繼電器KHV1通電吸合并自鎖，直流電磁式時間繼電器KTKTKT5通電吸合，其常閉斷電延時閉合觸點斷開，為斷電延時做準備。設計中應用的i/o端子數分別是：輸入點數為56個，輸出點數為39個； POS1型主令控制電路原理圖7)停車時，防止溜鉤；8)采用時間繼電器KT1延遲電動機可逆運行轉換時間，防止接觸器KM1KMKM3KM2可逆轉換時可能造成的相間短路。主令控制器主要用于要求按一定順序頻繁操縱的控制線路中，如繞線電動機按順序切除轉子附加電阻，也可實現與其它控制線路聯鎖、轉換的目的。本設計中，20/5t交流橋式起重機的起升機構主鉤采用的是POS1型主令控制電路，它是由主令控制器發(fā)出動作指令，使磁力控制屏中各相應接觸器動作，來換接電路，控制起升機構電動機按與之相應的運行狀態(tài)來完成各種起重吊運工作。 XQB12504F/口型保護箱的電氣原理圖 起升機構控制原理分析（主鉤和副鉤）橋式起重機的起升機構一般采用凸輪控制器或主令控制器操作，由于主令控制器與磁力控制屏組成的控制電路較復雜，使用元件多，成本高，故一般在以下情況下采用主令控制器控制：1)拖動電動機容量大，凸輪控制器容量不夠。起重機上用的標準保護盤為XQB1系列。 單相制動狀態(tài)機械特性 起重機控制原理分析 起重機的保護箱起重機電氣控制一般具有下列保護與聯鎖環(huán)節(jié)：電動機過載保護；短路電流保護；失壓保護；控制器的零位保護；行程限位保護；艙蓋、欄桿安全開關及緊急斷電保護等。如果加大電動機轉子外加電阻，使其正向與反向特性變軟，則合成特性為一條通過坐標原點在二、四象限的直線，此時電動機處于制動狀態(tài)。這兩個旋轉磁場都要產生感應電流，產生轉矩。 下放重載時的倒拉反接制動狀態(tài)在下放重型載荷時，為獲得低速下降，確保起重機工作安全平穩(wěn)，常采用倒拉反接制動。電動機運行在 na下，以na速度下放重物。此時電動機處于正向電動狀態(tài)。為實現準確停車，應采取制動停車。5)負載放下時，依據負載大小，拖動電動機可以是電機狀態(tài)、倒拉反接制動狀態(tài)與再生發(fā)電制動狀態(tài)。為此，在30%額定速度內應分成幾檔，以便靈活操作。4)制成封閉型，具有較強的機械結構，有較大的氣隙，以適應多塵土和較大機械沖擊的工作環(huán)境；具有較高的耐熱絕緣等級，允許溫升較高。在斷續(xù)工作狀態(tài)下用負載持續(xù)率FC%表示。因此，拖動電動機經常處于起動、制動、調速、反轉工作狀態(tài)；同時，負載很不規(guī)律，經常承受大的過載和機械沖擊；另外，起重機要求有一定的調速范圍。工作級別 起重機的工作級別是根據起重機利用等級和載荷狀態(tài)劃分的，它反映了起重機的特性。起升速度指吊物(或其它取物裝置)在穩(wěn)定運動狀態(tài)下，額定載荷時的垂直位移速度。起重機械最大起重量在國家標準GB78387中已有規(guī)定。 橋式起重機的主要技術參數橋式起重機的主要技術參數有起重量、跨度、起升高度、起升速度、運行速度和工作級別等。軟電纜可隨大、小車的移動而伸展和疊卷。小車由起升機構和小車運行機構組成，小車運行機構采用集中驅動方式。橋式起重機主要由大車和小車組成橋架機構，主鉤和副鉤組成提升機構。不形式的起重機分別用在不同的場合。起重設備有多種形式，有橋式、塔式、門式、旋轉式和纜索式等。起重機采用PLC控制，還能解決傳統(tǒng)控制方式下在操作方面的許多麻煩，包括開閉電機和起升電機在抓斗剛裝料閉合起升時難以同步等問題。由于由于副鉤、大車、小車凸輪控制器之間沒有固定的聯系，在起重機工作時操作人員勞動強度比較大，容易疲勞，易產生誤操作。同時因工作環(huán)境惡劣，轉子回路串接的電阻因灰塵、設備震動等原因經常燒壞、斷裂。特別是設備主體的工作性能還十分穩(wěn)定和可靠，只是在新技術的應用上跟不上時代的發(fā)展，運行中的消耗偏高，效率較低，控制性能不夠優(yōu)越。由于采用了分散的結構和冗余等技術，使系統(tǒng)的可靠性極高，再加上硬件方面的開放式框架和軟件方面的模塊化形式，使得它組態(tài)、擴展極為方便，還有眾多的控制算法(幾十至上百種) 、較好的人—機界面和故障檢測報告功能。這階段的建模理論、在線辨識和實時控制已突破前期的形式，繼而涌現了大量的先進控制系統(tǒng)和高級控制策略，如克服對象特性時變和環(huán)境干擾等不確定影響的自適應控制，消除因模型失配而產生不良影響的預測控制等。其中70 年代既是古典控制應用發(fā)展的鼎盛時期，又是現代控制應用發(fā)展的初期，90 年代初既是現代控制應用發(fā)展的繁榮時期，又是高級控制發(fā)展的初期。在本世紀30 年代就已有應用。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 畢業(yè)設計（論文）任務如下：畢業(yè)設計（論文）課題：橋式起重機PLC控制改造設計原始資料：橋式起重機電路原理圖3張，起重機電氣元件表一個，該起重機的主鉤采用主令控制器控制，副鉤、大車、小車行走機構采用凸輪控制器控制，該起重機過載保護采用過流繼電器，各方向均設有行程限位開關。畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文）成績評定書畢業(yè)設計（論文）課題：橋式起重機PLC控制改造設計經畢業(yè)設計（論文）答辯，評定該同學的畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)? 畢業(yè)設計（論文）答辯委員： 2012年 月 日畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。設計時間：指導教師： 教務處主任： 年 月 日指導人評語：成績： 指導人： 年 月 日評閱人評語：成績： 評閱人： 年 月 日目 錄第1章 緒 論 1 過程控制技術的發(fā)展概述 2 對起重機控制電路進行PLC改造的意義 3 本設計的主要內容 4第2章 橋式起重機電氣控制 5 橋式起重機簡介 5 橋式起重機對電力拖動和電氣控制的要求 7 起重機電動機的工作狀態(tài)分析 8 起重機控制原理分析 10第3章 起重機PLC控制系統(tǒng)的設計 21 可編程序控制器的功能和特點 21 PLC控制系統(tǒng)的設計基本原則與主要內容 22 PLC硬件的選擇 24 節(jié)省PLC輸入輸出點數的方法 27 PLC的選型設計 29第4章 橋式起重機PLC控制系統(tǒng)的程序設計 39 PLC控制程序設計的一般步驟 39 橋式起重機控制程序的設計 40第5章 橋式起重機PLC控制系統(tǒng)的檢修 49 橋式起重機常見故障及可能原因 49 20/5T橋式起重機電氣控制線路的常見故障檢修 50參考文獻 53結束語 54第1章 緒 論 過程控制技術的發(fā)展概述在現代工業(yè)控制中, 過程控制技術是一歷史較為久遠的分支。從過程控制采用的理論與技術手段來看，可以粗略地把它劃為三個階段：開始到70 年代為第一階段，70 年代至90 年代初為第二階段，90 年代初為第三階段開始。第二階段是發(fā)展階段，以現代控制理論為主要基礎，以微型計算機和高檔儀表為工具，對較復雜的工業(yè)過程進行控制。分散控制系統(tǒng)也叫集散控制系統(tǒng)，它綜合了計算機技術、控制技術、通信技術和顯示技術，采用多層分級的結構形式,按總體分散、管理集中的原則，完成對工業(yè)過程的操作、監(jiān)視、控制。 對起重機控制電路進行PLC改造的意義目前，在企業(yè)中運行著的許多生產設備在控制技術方面都趨于落后和老化，但并未完成設備的設計壽命。在原傳動控制中，采用轉子串接電阻的調速方式，其設備存在缺點如下：1） 起重機每天需進行大量的裝卸操作，由于繞線式電機調速是通過電氣驅動系統(tǒng)中的主要控制元件——交直流接觸器和斷開電動機上的串接電阻，切換十分頻繁，在電流比較大的狀態(tài)下，容易燒壞觸頭。3） 起重機工作的協調性主要靠操作人員的熟練程度。采用PLC（可編程控制器）來控制橋式起重機的運行，可以充分體現出PLC所具有的功能強，可靠性高、編程簡單、使用方便、體積小巧等優(yōu)點。 本設計的主要內容1)電氣控制系統(tǒng)的設計方法2)繼電接觸器控制系統(tǒng)設計的一般要求3)橋式起重機電路的設計4)橋式起重機控制電路的工作原理5)橋式起重機電路控制器件的選擇6)橋式起重機電路的檢修第2章 橋式起重機電氣控制 橋式起重機簡介 橋式起重機的結構與分類起重機是一種用于起吊和放下重物并使重物在短距離內水平移動的起重設備。此外還有防爆、絕緣、雙小車、掛梁等橋式起重機 。 橋式起重機示意圖1駕駛室 2輔助滑線架 3交流磁力控制屏 4電阻箱 5起重小車 6大車拖動電動機 7端粱 8主滑線 9主粱，起重機可以在大車能夠行走的整個車間范圍內進行起重運輸。大車運行機構有分別驅動和集中驅動兩種，目前我國生產的橋式起重機大都采用分別驅動方式。一般采用軟電纜供電?；|線通常采用角鋼、圓鋼或工字鋼等鋼性導體制成。最大起重量是指在正常工作條件下允許吊起的最大額定起重量。工作速度 橋式起重機的工作速度包括起升速度及大、小車運行速度。大車運行速度一般為80～120m/min。 橋式起重機對電力拖動和電氣控制的要求橋式起重機工作環(huán)境惡劣，粉塵大，溫度高，空氣潮濕，其工作性質為重復短時工作制。 起重用電動機的特點1)電動機按斷續(xù)周期工作制設計制造，其代號為S3。3)電動機轉子制成細長形，轉動慣量小，減小了起、制動時的能量損耗。3) 適當的低速區(qū)，提升重物開始或下降重物到預定位置附近，都需要低速。但預備級的起動轉矩不能大，一般限制在額定轉矩的一半以下。大車運行機構與小車運行機構對電力拖動自動控制的要求比較簡單，只要有一定的調速范圍，分幾檔進行控制即可。 提升重物時的正向電動工作狀態(tài)提升物品時，電動機負載轉矩TL由重力轉矩TW及提升機構摩擦阻轉矩Tf兩部分組成，當電動機電磁轉矩T克服負載轉矩TL時，重