【正文】 號等。第二章 空間工作平臺簡介 高空作業(yè)車的機械結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù) 高空作業(yè)車的機械結(jié)構(gòu)地面總控制面板2139854761—支腿 2—車輪 3—轉(zhuǎn)臺 4—大臂 5—小臂 6—吊籃7—吊籃控制面板 8—地面總控制面板 9—地面控制面板圖 21 高空作業(yè)車機械結(jié)構(gòu)如圖 21 為高空作業(yè)車的機械結(jié)構(gòu)：（1） 支腿，4 個。控制車的行走及行走時的轉(zhuǎn)向?？刂频趸@的高度?？蛇M行變幅控制。實現(xiàn)在吊籃上進行控制。（9） 地面控制面板。本高空作業(yè)車的負載圖示如圖 ，吊籃在工作曲線內(nèi)的動作是安全和允許的。（2） 轉(zhuǎn)向：電磁換向閥 YV1 右位接通，YV2 右位接通，當(dāng) YV3 得電，換向閥位于左位，液壓缸活塞向上運動，及其左轉(zhuǎn)；YV4 得電，活塞向下運動，機器右轉(zhuǎn)。通過 YV5 控制調(diào)節(jié)支腿上、下的速度。當(dāng) YV19 處于右位時，大臂伸縮、變幅及其主回轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)動。（10） 小臂變幅：YV2 左位接通，YV19 得電，電磁閥 YV19 處于右位，通過電磁換向閥 YV27/28 控制單活塞缸，實現(xiàn)小臂變幅。 “地面/吊籃”旋轉(zhuǎn)開關(guān)（S102）打到“地面”處選擇由地面控制面板操縱。在地面控制面板上，選擇開關(guān)“支腿—工作臂—行走” （S202）選擇開關(guān)打到“行走”位置，YV2 得電，YV2 電磁閥處于右位，操縱手柄 5，調(diào)節(jié)行走方向（前/后）和速度。（4）大臂的控制在地面控制面板上，選擇開關(guān)“支腿—工作臂—行走” （202）選擇開關(guān)到“工作臂”位置，YV2 應(yīng)失電，YV2 電磁閥處于左位。D） YV19 得電，電磁閥 YV19 處于右位，操縱手柄 4 控制電磁閥 YV27/YV28實現(xiàn)小臂變幅。（1）大臂伸縮YV2 應(yīng)失電，YV2 電磁閥處于左位，操縱手柄 1 控制電磁閥 YV20 實現(xiàn)大臂伸縮及速度調(diào)節(jié)。（4）吊籃回轉(zhuǎn)YV19 得電，電磁閥 YV19 處于右位，操縱手柄 3 控制電磁閥 YV25/26 實現(xiàn)吊籃回轉(zhuǎn)。 控制要求及實現(xiàn)功能 總控制面板總控制面板要實現(xiàn)以下功能：動力選擇、動力的啟動與關(guān)機、鳴笛、吊籃的手動調(diào)平、地面控制吊籃控制的選擇。當(dāng)機器傾斜超過 176。時，指示燈亮，此時禁止吊籃旋轉(zhuǎn)和小臂的提升和下降。當(dāng) 4 個支腿中有兩個以上的支腿壓力下降時，指示燈亮。HL106：底盤失衡報警燈。若有一個支腿離地大臂禁止落下和伸出。處于啟動狀態(tài)時，控制系統(tǒng) DC24V 由蓄電池轉(zhuǎn)向由交流電源提供。當(dāng)按鈕按下時，蜂鳴器響，起警示作用。設(shè)計主要是針對 AC220V，在主電路中有低壓隔離開關(guān) QF1，有漏電流保護功能。其中：支腿：支腿失穩(wěn)檢測（壓力傳感器） 、支腿空撐檢測（微動開關(guān)） 。HL201：過載失穩(wěn)報警燈。S201：二位選擇開關(guān) “高速 —低速”選擇。RP：帶模擬量輸入的單軸操作手柄。HL301：整機傾斜報警燈。當(dāng)?shù)趸@傾斜超過 5176。當(dāng)大臂的動作伸出范圍超過規(guī)定的限位值時，指示燈亮，禁止大臂伸長。當(dāng)按鈕按下時，蜂鳴器響，器警示作用。時，此時自動調(diào)平應(yīng)先經(jīng)過自動調(diào)平到3176。RP： 帶模擬量輸入的單軸操作手柄。S7300 采用緊湊和無槽位限制的模塊結(jié)構(gòu)，將電源模塊、ＣＰＵ、信號模塊、功能模塊、接口模塊和通信處理器等安裝在導(dǎo)軌上。電氣控制系統(tǒng)的控制器采用西門子 S7300，其外形結(jié)構(gòu)如圖 36 所示圖 36 西門子控制器 S7300 外形（2）PLC 電源模塊選擇電源模塊選擇 PS307 標(biāo)準(zhǔn)電源模塊，額定電流為 5A，輸出 DC24V 電壓。本設(shè)計共 22 個 DI，15 個 DO，無 AI、AO，因此無需加 IO 擴展模塊，且留有裕量。電氣控制實現(xiàn)的功能很多，其中，電氣控制中最為重要的是吊籃的調(diào)平。同時，各個傳感器處理板輸出的數(shù)字信號也要及時送入 PLC，經(jīng)過分析，通過編程控制相應(yīng)繼電器線圈或者指示燈、報警燈得電，開始或停止相應(yīng)的動作。交流電動機為 220VAC 3KW，由外接電源提供。（3）動力的啟停 旋轉(zhuǎn)開關(guān) S101 可選擇動力的啟停，當(dāng) S100 選擇柴油機作為動力時，S101 通過 KAD 的常開觸電與柴油機連接控制啟停。CN35 CN23，如表 42 所示表 42 電磁繼電器 CN35 CN23 主要數(shù)據(jù)元件 型號 額定絕緣電壓 額定工作電壓 連續(xù)通電電流 主觸頭額定工作電流最大電流及功率KM0 CN35 690v 690v 60A Ie AC3 33A，4kwKM1 CN23 690v 690v 35A Ie AC3 26A，3kw（3）FR：熱繼電器。RT3S24V，如表 45 所示表 45 繼電器型號 輸入電壓 輸入電流 輸入電壓允許波動 允許最大電壓 最大允許電流RT3S24V 24VDC 24VDC177。 系統(tǒng)檢測部分SA100：按鈕開關(guān) HA100 電鈴 S103 二位選擇開關(guān)IDXY：雙軸傾角傳感器 IDX：單軸傾角傳感器圖 43 檢測圖 01工作原理 機器出現(xiàn)緊急情況時，按 S100 可實現(xiàn)報警。時，KA5 線圈得電，通過 KA5 實現(xiàn)報警。表 47 IS1D10 數(shù)據(jù)測量范圍 工作電壓 軸數(shù) 耗電量 開關(guān)量輸出校準(zhǔn)精度 分辨率 工作溫度177。 40～+80℃檢測圖如圖 44 所示 SL0、SL1：常開型行程開關(guān) SL2SL5：常閉型行程開關(guān)圖 44 檢測圖 02工作原理KA44 為伸幅越限繼電器的常開觸點，當(dāng)伸幅超限時 HL10HL303 亮實現(xiàn)報警；KA46 為支腿失衡繼電器常開觸點，當(dāng)有 2 個或 2 個以上的支腿失衡時，HL10HL304 報警；KA45 為底部失衡報警繼電器的常開觸點，當(dāng)車體失衡時，HL106 報警。如表 410 所示表 48 行程開關(guān) D3M01 主要數(shù)據(jù)型號 D3M01 D3M013容許操作頻率 電氣 30 次/min絕緣電阻 100MΩ 以上接觸電阻（初始值） 100mΩ 以下壽命 電氣 20 萬次以上保護結(jié)構(gòu) IEC IP40防觸電等級 Class 1使用環(huán)境溫度 25+85℃ 60%RH 以下（不結(jié)冰、無凝露）使用環(huán)境濕度 85%RH 以下（+5+35℃時）質(zhì)量 約 2g動作力 OF 最大 回復(fù)力 RF 最小 預(yù)行程 PT 最大 過行程 OT 最小 響應(yīng)差的行程 最小 動作位置 OP 177。而YV17 則是控制吊籃的旋轉(zhuǎn)和調(diào)平。1%FS，177。表 412 A/S 14D 參數(shù)型號 A/S 14D工作測量長度 14m傳感器個數(shù) 2測量角度 177。當(dāng) S102 選擇吊籃控制電源時，在吊籃未超重情況下 KA6 接通，指示燈 HL300 亮，即可實現(xiàn)吊籃的操作控制。手柄 1 實現(xiàn)的左前支腿調(diào)節(jié)，行走轉(zhuǎn)向控制的功能是通過 KA1KA14 來實現(xiàn)的，分別通過 KA1KA14 的常閉觸電來控制液壓閥來實現(xiàn)以上功能。表 413 JC150YSMHKNSTNFLD3 主要數(shù)據(jù)軸 Y 軸數(shù) 1 信號通道 E N R Q S T 阻值 5KΩ 1K6Ω 2KΩ 3K2Ω 2KΩ 3K2Ω 輸出電壓范圍 0~100％ 0~100％ 10%~90％ 25%~75％ 10%~90％ 25%~75％開關(guān)操作角 177。 177。 177。 啟動力 操作力 接口 STN 特殊選項 FLD0 無電路板，有適配盤 最大允許操作力 300N 滿偏，距法蘭55mm機械操作角度 177。使用壽命（操作次數(shù)） 5百萬工作溫度范圍 25℃70℃最大功耗 25℃總阻值 1KΩ，2KΩ，3KΩ或5KΩ中位抽頭電壓（1MΩ負載） 50%Vs 誤差177。手柄2與手柄1的選型相同，工作原理也一樣，只是虛線框內(nèi)為控制主回轉(zhuǎn)的印制電路板，AI_02為吊籃控制面板上手柄2的模擬量輸入端，可實現(xiàn)吊籃上控制主回轉(zhuǎn)。開關(guān)工作角度 距中心177。 誤差177。通過控制KA1KA20的得電作用與YV15/16時來控制右后支腿的升降，作用于YV27/28時實現(xiàn)小臂變幅的上下調(diào)節(jié)。KA36 為 PLC 大臂變幅允許輸出。 S202：三位式開關(guān) S201：旋轉(zhuǎn)開關(guān) L4：支腿控制電源 L5 大臂操作控制電源 L6：行走模式控制電源圖11 地面控制板操作原理圖工作原理SA201 為緊急報警按鈕，當(dāng)遇到緊急情況時下 SA201，HA201 發(fā)出報警，YV2 為液壓系統(tǒng)上控制行走和支腿的繼電器，當(dāng) YV2 得電時才能進行行走和支腿的操作，因為下車與上車不能同時操作因此要與工作臂作模式實現(xiàn)互鎖。 吊籃控制板操作平臺電氣控制吊籃調(diào)平原理如圖 412 所示。手動調(diào)平則是通過控制 KA2KA22 來調(diào)節(jié) YV23/24 實現(xiàn)手動調(diào)平選型 自動調(diào)平裝置，ST_LA10，如表 416 所示表 414 自動調(diào)平 ST_LA10 主要數(shù)據(jù)調(diào)平角度范圍 16176。手柄 2：AI_02 接地面控制板手柄 2，輸出一個模擬量實現(xiàn)主回轉(zhuǎn)。圖 414 吊籃回轉(zhuǎn)和小臂的變幅液壓控制圖通過控制 KA2 KA17， KA18 、KA29 的通斷來調(diào)節(jié) YV25/26 實現(xiàn)吊籃的回轉(zhuǎn)，并向 PLC 輸入一個數(shù)字信號。（3）小臂變幅允許：吊籃負載有效（）情況下，若有小臂變幅操作信號（） ，在地面控制面板工作臂模式下（）或者吊籃控制面板控制（）即可實現(xiàn)小臂變幅操作允許，并且必須與吊籃自動調(diào)平（） 、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)允許（） 、吊籃動作允許（） 、行走允許（） 、大臂操作允許（）實現(xiàn)互鎖。（7）吊籃動作允許：在吊籃負載有效情況下，若有吊籃操作信號輸入（）在地面控制面板工作臂模式下（）或者吊籃控制面板控制（）并且與吊籃自動調(diào)平（） 、小臂變幅（） 、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)允許（） 、行走允許（） 、大臂操作允許（）實現(xiàn)互鎖時 PLC 輸出吊籃動作允許信號（） 。（11）大臂操作允許：吊籃負載有效情況下，在地面控制面板工作臂模式下（）或者吊籃控制面板控制（）并且大臂長/ 角度允許（）情況下，PLC 輸出大臂操作允許信號（） 。STEP7 是西門子公司專為 S7300/400 系列ＰＬＣ設(shè)計的編程軟件。打開仿真界面，可以看到輸入點和輸出點的變化情況，而且接通的電路有綠色顯示，很方便的模擬了 PLC 運行的實際情況，能手動控制輸入點的狀態(tài)，還能看到輸出點的狀態(tài)。依次輸入命令可以實現(xiàn)車輛的行走(左右轉(zhuǎn)向和前后行走)、大臂的動作（大臂的提升與下降，大臂的伸縮） 、小臂的動作（小臂的提升和下降） 、吊籃的動作（吊籃的旋轉(zhuǎn)和調(diào)平）等。由于我國高空作業(yè)車的生產(chǎn)技術(shù)水平落后于國外，本文針對這一現(xiàn)狀，分析和研究國外的先進技術(shù)，對高空作業(yè)車的控制系統(tǒng)進行設(shè)計。本文采用西門子 S7300 控制器進行電氣編程，實現(xiàn)高空作業(yè)車的空中動作，以及動作之間的限位和安全互鎖。展望。 難點。（2）本文的動力是 220V 交流電源，為電動機提供動力，同時為控制電路提供24V 電源。參考文獻邱道尹. S7300/400PLC 入門和應(yīng)用分析【M】.北京：中國電力出版社崔堅,西門子 S7 可編程序控制器 —STEP7 編程指南【M 】.北京：機械工業(yè)出版社　　　　蜘蛛車說明書【P 】TLK21 型高空作業(yè)車電液控制系統(tǒng)研究【D】高空作業(yè)車電液自動調(diào)平系統(tǒng)的研究【D】 S7 STEP7 使用入門 【P】. 2022【P】. 2022 和 S7400 編程語句表 【P】. 2022 教程【P】 . 2022 【M】.北京：中國水利水電出版社1李崇華電氣控制技術(shù)實訓(xùn)教程【M】