【正文】 號(hào)等。第二章 空間工作平臺(tái)簡(jiǎn)介 高空作業(yè)車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù) 高空作業(yè)車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)地面總控制面板2139854761—支腿 2—車(chē)輪 3—轉(zhuǎn)臺(tái) 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(chē)機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖 21 為高空作業(yè)車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)：（1） 支腿，4 個(gè)?？刂栖?chē)的行走及行走時(shí)的轉(zhuǎn)向?？刂频趸@的高度。可進(jìn)行變幅控制。實(shí)現(xiàn)在吊籃上進(jìn)行控制。（9） 地面控制面板。本高空作業(yè)車(chē)的負(fù)載圖示如圖 ，吊籃在工作曲線(xiàn)內(nèi)的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，及其左轉(zhuǎn)；YV4 得電，活塞向下運(yùn)動(dòng)，機(jī)器右轉(zhuǎn)。通過(guò) YV5 控制調(diào)節(jié)支腿上、下的速度。當(dāng) YV19 處于右位時(shí)，大臂伸縮、變幅及其主回轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。（10） 小臂變幅：YV2 左位接通，YV19 得電，電磁閥 YV19 處于右位，通過(guò)電磁換向閥 YV27/28 控制單活塞缸，實(shí)現(xiàn)小臂變幅。 “地面/吊籃”旋轉(zhuǎn)開(kāi)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(kāi)關(guān)“支腿—工作臂—行走” （S202）選擇開(kāi)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(kāi)關(guān)“支腿—工作臂—行走” （202）選擇開(kāi)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)吊籃回轉(zhuǎn)。 控制要求及實(shí)現(xiàn)功能 總控制面板總控制面板要實(shí)現(xiàn)以下功能：動(dòng)力選擇、動(dòng)力的啟動(dòng)與關(guān)機(jī)、鳴笛、吊籃的手動(dòng)調(diào)平、地面控制吊籃控制的選擇。當(dāng)機(jī)器傾斜超過(guò) 176。時(shí)，指示燈亮，此時(shí)禁止吊籃旋轉(zhuǎn)和小臂的提升和下降。當(dāng) 4 個(gè)支腿中有兩個(gè)以上的支腿壓力下降時(shí)，指示燈亮。HL106：底盤(pán)失衡報(bào)警燈。若有一個(gè)支腿離地大臂禁止落下和伸出。處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，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(shí)，蜂鳴器響，起警示作用。設(shè)計(jì)主要是針對(duì) AC220V，在主電路中有低壓隔離開(kāi)關(guān) QF1，有漏電流保護(hù)功能。其中：支腿：支腿失穩(wěn)檢測(cè)（壓力傳感器） 、支腿空撐檢測(cè)（微動(dòng)開(kāi)關(guān)） 。HL201：過(guò)載失穩(wěn)報(bào)警燈。S201：二位選擇開(kāi)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(jī)傾斜報(bào)警燈。當(dāng)?shù)趸@傾斜超過(guò) 5176。當(dāng)大臂的動(dòng)作伸出范圍超過(guò)規(guī)定的限位值時(shí)，指示燈亮，禁止大臂伸長(zhǎng)。當(dāng)按鈕按下時(shí)，蜂鳴器響，器警示作用。時(shí)，此時(shí)自動(dòng)調(diào)平應(yīng)先經(jīng)過(guò)自動(dòng)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(wú)槽位限制的模塊結(jié)構(gòu)，將電源模塊、ＣＰＵ、信號(hào)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(mén)子 S7300，其外形結(jié)構(gòu)如圖 36 所示圖 36 西門(mén)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(jì)共 22 個(gè) DI，15 個(gè) DO，無(wú) AI、AO，因此無(wú)需加 IO 擴(kuò)展模塊，且留有裕量。電氣控制實(shí)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(shí)，各個(gè)傳感器處理板輸出的數(shù)字信號(hào)也要及時(shí)送入 PLC，經(jīng)過(guò)分析，通過(guò)編程控制相應(yīng)繼電器線(xiàn)圈或者指示燈、報(bào)警燈得電，開(kāi)始或停止相應(yīng)的動(dòng)作。交流電動(dòng)機(jī)為 220VAC 3KW，由外接電源提供。（3）動(dòng)力的啟停 旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān) S101 可選擇動(dòng)力的啟停，當(dāng) S100 選擇柴油機(jī)作為動(dòng)力時(shí)，S101 通過(guò) KAD 的常開(kāi)觸電與柴油機(jī)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(hào) 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(hào) 輸入電壓 輸入電流 輸入電壓允許波動(dòng) 允許最大電壓 最大允許電流RT3S24V 24VDC 24VDC177。 系統(tǒng)檢測(cè)部分SA100：按鈕開(kāi)關(guān) HA100 電鈴 S103 二位選擇開(kāi)關(guān)IDXY：雙軸傾角傳感器 IDX：?jiǎn)屋S傾角傳感器圖 43 檢測(cè)圖 01工作原理 機(jī)器出現(xiàn)緊急情況時(shí)，按 S100 可實(shí)現(xiàn)報(bào)警。時(shí)，KA5 線(xiàn)圈得電，通過(guò) KA5 實(shí)現(xiàn)報(bào)警。表 47 IS1D10 數(shù)據(jù)測(cè)量范圍 工作電壓 軸數(shù) 耗電量 開(kāi)關(guān)量輸出校準(zhǔn)精度 分辨率 工作溫度177。 40～+80℃檢測(cè)圖如圖 44 所示 SL0、SL1：常開(kāi)型行程開(kāi)關(guān) SL2SL5：常閉型行程開(kāi)關(guān)圖 44 檢測(cè)圖 02工作原理KA44 為伸幅越限繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)伸幅超限時(shí) HL10HL303 亮實(shí)現(xiàn)報(bào)警；KA46 為支腿失衡繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)有 2 個(gè)或 2 個(gè)以上的支腿失衡時(shí)，HL10HL304 報(bào)警；KA45 為底部失衡報(bào)警繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)車(chē)體失衡時(shí)，HL106 報(bào)警。如表 410 所示表 48 行程開(kāi)關(guān) D3M01 主要數(shù)據(jù)型號(hào) 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(wàn)次以上保護(hù)結(jié)構(gòu) IEC IP40防觸電等級(jí) Class 1使用環(huán)境溫度 25+85℃ 60%RH 以下（不結(jié)冰、無(wú)凝露）使用環(huán)境濕度 85%RH 以下（+5+35℃時(shí)）質(zhì)量 約 2g動(dòng)作力 OF 最大 回復(fù)力 RF 最小 預(yù)行程 PT 最大 過(guò)行程 OT 最小 響應(yīng)差的行程 最小 動(dòng)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(hào) A/S 14D工作測(cè)量長(zhǎng)度 14m傳感器個(gè)數(shù) 2測(cè)量角度 177。當(dāng) S102 選擇吊籃控制電源時(shí)，在吊籃未超重情況下 KA6 接通，指示燈 HL300 亮，即可實(shí)現(xiàn)吊籃的操作控制。手柄 1 實(shí)現(xiàn)的左前支腿調(diào)節(jié)，行走轉(zhuǎn)向控制的功能是通過(guò) KA1KA14 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分別通過(guò) KA1KA14 的常閉觸電來(lái)控制液壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)以上功能。表 413 JC150YSMHKNSTNFLD3 主要數(shù)據(jù)軸 Y 軸數(shù) 1 信號(hào)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(kāi)關(guān)操作角 177。 177。 177。 啟動(dòng)力 操作力 接口 STN 特殊選項(xiàng) FLD0 無(wú)電路板，有適配盤(pán) 最大允許操作力 300N 滿(mǎn)偏，距法蘭55mm機(jī)械操作角度 177。使用壽命（操作次數(shù)） 5百萬(wàn)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(fù)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(xiàn)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(shí)現(xiàn)吊籃上控制主回轉(zhuǎn)。開(kāi)關(guān)工作角度 距中心177。 誤差177。通過(guò)控制KA1KA20的得電作用與YV15/16時(shí)來(lái)控制右后支腿的升降，作用于YV27/28時(shí)實(shí)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(kāi)關(guān) S201：旋轉(zhuǎn)開(kāi)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(bào)警按鈕，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)下 SA201，HA201 發(fā)出報(bào)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(shí)才能進(jìn)行行走和支腿的操作，因?yàn)橄萝?chē)與上車(chē)不能同時(shí)操作因此要與工作臂作模式實(shí)現(xiàn)互鎖。 吊籃控制板操作平臺(tái)電氣控制吊籃調(diào)平原理如圖 412 所示。手動(dòng)調(diào)平則是通過(guò)控制 KA2KA22 來(lái)調(diào)節(jié) YV23/24 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)平選型 自動(dòng)調(diào)平裝置，ST_LA10，如表 416 所示表 414 自動(dòng)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(gè)模擬量實(shí)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(guò)控制 KA2 KA17， KA18 、KA29 的通斷來(lái)調(diào)節(jié) YV25/26 實(shí)現(xiàn)吊籃的回轉(zhuǎn)，并向 PLC 輸入一個(gè)數(shù)字信號(hào)。（3）小臂變幅允許：吊籃負(fù)載有效（）情況下，若有小臂變幅操作信號(hào)（） ，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(shí)現(xiàn)小臂變幅操作允許，并且必須與吊籃自動(dòng)調(diào)平（） 、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)允許（） 、吊籃動(dòng)作允許（） 、行走允許（） 、大臂操作允許（）實(shí)現(xiàn)互鎖。（7）吊籃動(dòng)作允許：在吊籃負(fù)載有效情況下，若有吊籃操作信號(hào)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(dòng)調(diào)平（） 、小臂變幅（） 、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)允許（） 、行走允許（） 、大臂操作允許（）實(shí)現(xiàn)互鎖時(shí) PLC 輸出吊籃動(dòng)作允許信號(hào)（） 。（11）大臂操作允許：吊籃負(fù)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(zhǎng)/ 角度允許（）情況下，PLC 輸出大臂操作允許信號(hào)（） 。STEP7 是西門(mén)子公司專(zhuān)為 S7300/400 系列ＰＬＣ設(shè)計(jì)的編程軟件。打開(kāi)仿真界面，可以看到輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)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(yùn)行的實(shí)際情況，能手動(dòng)控制輸入點(diǎn)的狀態(tài)，還能看到輸出點(diǎn)的狀態(tài)。依次輸入命令可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的行走(左右轉(zhuǎn)向和前后行走)、大臂的動(dòng)作（大臂的提升與下降，大臂的伸縮） 、小臂的動(dòng)作（小臂的提升和下降） 、吊籃的動(dòng)作（吊籃的旋轉(zhuǎn)和調(diào)平）等。由于我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的生產(chǎn)技術(shù)水平落后于國(guó)外，本文針對(duì)這一現(xiàn)狀，分析和研究國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)高空作業(yè)車(chē)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文采用西門(mén)子 S7300 控制器進(jìn)行電氣編程，實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)車(chē)的空中動(dòng)作，以及動(dòng)作之間的限位和安全互鎖。展望。 難點(diǎn)。（2）本文的動(dòng)力是 220V 交流電源，為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，同時(shí)為控制電路提供24V 電源。參考文獻(xiàn)邱道尹. S7300/400PLC 入門(mén)和應(yīng)用分析【M】.北京：中國(guó)電力出版社崔堅(jiān),西門(mén)子 S7 可編程序控制器 —STEP7 編程指南【M 】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社　　　　蜘蛛車(chē)說(shuō)明書(shū)【P 】TLK21 型高空作業(yè)車(chē)電液控制系統(tǒng)研究【D】高空作業(yè)車(chē)電液自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的研究【D】 S7 STEP7 使用入門(mén) 【P】. 2022【P】. 2022 和 S7400 編程語(yǔ)句表 【P】. 2022 教程【P】 . 2022 【M】.北京：中國(guó)水利水電出版社1李崇華電氣控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程【M】