【正文】 導(dǎo)師以其嚴(yán)謹(jǐn)、求實的治學(xué)態(tài)度，高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵；導(dǎo)師踏實認(rèn)真、開拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益；導(dǎo)師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、以及社會實踐機(jī)會。程序梯形圖如下： 圖 412 橋式起重機(jī)控制的梯形圖 （ 1） 圖 413 橋式起重機(jī)控制的梯形圖 （ 2） 圖 414 橋式起重機(jī)控制的梯形圖 （ 3） 第五章 結(jié)束語 本論文主要為橋式起重機(jī)設(shè)計一套由可編程控制器控制的橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)，同時實現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)調(diào)速的可調(diào)節(jié)，以節(jié)約能源和適應(yīng)生產(chǎn)的需要。 ③起重機(jī)左右運動控制 起重機(jī)左右運轉(zhuǎn)由拖動電機(jī)帶動整個車體在軌道上左右運動，其運動范圍應(yīng)該控制在軌道離兩個盡頭一定距離處，以確保設(shè)備不會脫離軌道。 （ 23）橋式起重機(jī)所有的電氣設(shè)備外殼均應(yīng)接地。 （ 15）不允許用碰限位開關(guān)作為停車的辦法。如果越過障礙物時，須超過障礙物 高。 圖 317 回饋制動狀態(tài)下放重物過程機(jī)械特性 （ R＜ R＜ R＜ R） 橋式起重機(jī)的安全使用注意事項 （ 1）每臺起重機(jī)必須在明顯的地方掛上額定起重量的標(biāo)牌。圖中所示特性曲線 1,2,3,4 分別對應(yīng)串接電阻為 R1， R2， R3， R4且滿足 R1＞ R2＞ R3＞ R4對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為 n1,n2,n3,n4,所串電阻越大，對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越低。 ⑥ KM4 動合觸點與 KM KM3 動合觸點關(guān)聯(lián)，以保證下降檔位互 換時， KM4因自鎖而繼續(xù)通電，電磁抱閘仍然松開，防止產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械共振。橋架的限位開關(guān) SQ SQ2 分別串聯(lián)在橋架拖動電動機(jī)正反接觸器KM KM11 電路中，在左行極限位置壓動位置開關(guān) SQ1，切斷左行接觸器 KM10，左行停止，但允許右行接觸器 KM11 通電，控制大車向右退回，同樣在極限位置SQ2 動作，限制右行，可以左行退回 。 電動機(jī)啟動前，主令控制器 SA1 和凸輪控制器 SA SA SA4 都在零位時，才允許 接通交流電源。 車運行機(jī)構(gòu)與小車運行機(jī)構(gòu)對電力拖動自動控制的要求比較簡單，只要有一定的調(diào)速范圍，分幾檔進(jìn)行控制即可。 (3) 適當(dāng)?shù)牡退賲^(qū)，提升重物開始或下降重物到預(yù)定位置附近，都需要低速。常在其直流電路中 加接一檢測直流電壓的晶體管。一般情況下 ,電機(jī)容量 Pja PP?為 (21) 式中 ms? 一電機(jī)平均起動起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)荷特點是起動時間短 (13s)，只占等速運動時間的較少比例 。 起重機(jī)的工作條件十分惡劣，常工作于有粉塵、高溫、高濕度的環(huán)境下，負(fù)載型屬于重復(fù)短時工作制，經(jīng)常處于頻繁帶載啟動、制動、翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，要承受較大的過載和機(jī)械沖擊。 (14) plc 緊急停止應(yīng)使用外部開關(guān)切斷，以確保安全。 (7) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞 plc。 (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) )。根據(jù)性價比的選擇，根據(jù)被控對象的 I/0 點數(shù)以及工藝要求、掃描速度、自診斷功能等方面的考慮，我們采用 SIEMENS 公司的 S7200 系列 PLC。 以軟件手段實現(xiàn)各種控制功能、以微處理器為核心的可編程控制器，是 20世紀(jì) 60 年代誕生并開始發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。這種拖動方式電氣控制線路簡單，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，能量損耗大，生產(chǎn)靈活性也差，不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。 電器控制電路是指將各種有觸點的按鈕、繼電器、接觸器等低壓電器 ，用導(dǎo)線按一定的要求和方法連接起來，并能實現(xiàn)某種功能的電路。這時，才是 PLC 的真正輸出。因此，如果輸入是 脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 d、輸入輸出接口電路 現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 b. 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。 （ 4） 合理正確的選擇電路的元器件。 ，機(jī)械特性軟，負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速也變化，調(diào)速不理想。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。 起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)的 驅(qū)動方式 可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動，即用一臺電動機(jī)帶動長傳動軸驅(qū)動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅(qū)動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機(jī)驅(qū)動。平衡輪固定完好，鋼絲繩應(yīng)符合的要求。機(jī)構(gòu)主要指主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)、小車運行機(jī)構(gòu)、大車運行機(jī)構(gòu)。(5)可控硅串級調(diào)速 。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國橋式起重機(jī)制造廠和使用部門在設(shè)計、制造工藝、設(shè)備使用維修、管理方面，不斷積累經(jīng)驗，不斷改造，推動了橋式起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)步。s operational characteristics, the bination of PLC and frequency converter used in bridge crane control system, PLC system uses the Japanese Mitsubishi pany39。 摘要 隨著現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，微處理器和微電子技術(shù)的發(fā)展，使變頻調(diào)速控制系統(tǒng)日趨成熟。s products ( ), which greatly improved the precision and stability operations。但在實際使用中，結(jié)構(gòu)開裂仍時有發(fā)生。(6)直流調(diào)速。在電氣控制系統(tǒng)中，其供電一般是通過電纜卷筒將電源輸送到中心電器上，起重機(jī)機(jī)為低壓供電系統(tǒng)，電氣控制部分集中在操作室和電氣房內(nèi)，安全保護(hù)裝置裝在在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。制動器無裂紋，無松動，無嚴(yán)重磨損，制動間隙兩側(cè)相等尺寸 合適，有足夠的制動力，制動帶磨損小于原厚度的 50%。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動器、減速器和電動機(jī)組合成一體的 “ 三合一 ” 驅(qū)動方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。 箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費大，效率低。 （ 5） 輸入電壓： 380V，照明電壓： 36V/127V，工作海拔高度小于 1000 米。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。 現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 (二 ) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。 電氣控制技術(shù)簡介 電氣控制技術(shù)是以各類電動機(jī)為動力的傳動裝置與系統(tǒng)為對象，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的控制技術(shù)。它的作用是：實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)、和制動等運行性能的控制；實現(xiàn)對拖動系統(tǒng)的保護(hù)；滿足生產(chǎn)工藝的要求；實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 20 世紀(jì) 20年代，出現(xiàn)了單電機(jī)拖動，即由一臺電動機(jī)拖動一臺生產(chǎn)機(jī)械。它具有通用性強(qiáng)、可靠性高、能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學(xué)、易于掌握，體積小、維修工作少、現(xiàn)場連接安裝方便等一系列優(yōu)點，正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、建材、機(jī)械制造、石油、化工、汽車、電力、造紙、紡織、裝卸、 環(huán)保等各個行業(yè)的控制中。 SIMATIC S7200 系列是西門子公司小型可編程序控制器，可以單機(jī)運行，由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面 (HMI)可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。若要長期或斷電保持應(yīng)選用 eeprom 儲存 (不需備用電源 )，也可選外用儲存卡盒。 (8) 充分合理利用軟、硬件資源。 plc 型號的確定 本設(shè)計應(yīng)用了德國西門子公司 simatic s7300系列的 plc 進(jìn)行控制。為提高起重機(jī)的生產(chǎn)效率和可能性，對電力拖動提出如下的要求： （ 1） 由于頻繁啟動，電動機(jī)啟動電流要小，通常采用繞線式異步電動機(jī)拖動，轉(zhuǎn)自回路串電阻啟動。轉(zhuǎn)動慣量較少，占額定起升轉(zhuǎn)矩的 10%20%。一旦直流回路電壓超過一定的界限，該晶體管導(dǎo)通，并將過剩的電能通過與之相接的制動電阻器轉(zhuǎn)化為熱能耗。為此，在 30%額定速度內(nèi)應(yīng)分成幾檔，以便靈活操作。為實現(xiàn)準(zhǔn)確停車，應(yīng)采取制動停車 。 由凸輪控制器 SA SA SA4 控制的四臺電動機(jī)：副起升電動機(jī) M2 橋架電動機(jī) 都設(shè)置了過電流保護(hù)，分別采用過電流繼電器 KA KA KA KA5實現(xiàn)。 ①接觸器 KM 線圈回路串聯(lián)了各電動機(jī)的過流繼電器 KA1~KA5 及 KA0 的動斷觸點，任一過電流繼電器動作，都會使 KM 斷電釋放，切斷交流電源，達(dá)到過載保護(hù)的目的。 圖 311 橋式起重機(jī)電氣控制圖（ 1） 圖 312 橋式起重機(jī)電氣控制圖（ 2） 凸輪控制系統(tǒng)簡介 圖 313 凸輪控制器結(jié)構(gòu)示意圖 凸輪控制器是一種大型手動控制電器，用以變換主電路的接法和轉(zhuǎn)子電路中的電阻值，以達(dá)到控制電動機(jī)啟動、制動、調(diào)速和反轉(zhuǎn)的目的。 圖 314 正向電動機(jī)狀態(tài)提升重物過程機(jī)械特性圖 （ R1＞ R2＞ R3＞ R4） ② 當(dāng)下放較輕貨物時，位能力矩小于摩擦阻力矩，欲使輕物放下，電動機(jī)需接反向相序電源，使電動機(jī)工作在反向電動狀態(tài)。 （ 2）工作中，橋架上不許有人或用吊鉤運送人。 （ 9）對吊運小于額定起重量 50%的物件，允許兩個機(jī)構(gòu)同時動作；吊大于額定起重量 50%的物件，則只可以一個機(jī)構(gòu)動作。 （ 16）升降制動器存在問題時，不允許升降重物。如小車軌道不是焊接在主梁上時，應(yīng)采取焊接地 線措施。 ④聲光指示控制 起重機(jī)處于運動過程狀態(tài)時，要給出鈴聲警告；在運轉(zhuǎn)到對應(yīng)的極限位置時，在駕駛室內(nèi)給出指示燈顯示。 根據(jù)要求，此系統(tǒng)要能達(dá)到橋式起重機(jī)的基本操作要求，目前的橋式起重機(jī)系統(tǒng)大部分還是使用的繼電器接觸器形式進(jìn)行控制，但隨著可編程控制器價格的不斷降低和 其中設(shè)備功能的不斷增強(qiáng)，已經(jīng)出現(xiàn)使用可編程控制器進(jìn)行控制的起重設(shè)備。本論文從選題到完成無不侵透著恩師的心血，在此期間，老師多次詢問我的論文進(jìn)度 ，提醒我該注意的問題，并在我課題遇到困難時給予我耐心的指導(dǎo)與幫助，借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的恩師表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意！并且感謝導(dǎo)師那對待知識一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)， 在學(xué)習(xí)、生活和以后的工作中給我樹立的良好榜樣，并希望在今后的學(xué)習(xí)工作中繼續(xù)得到導(dǎo)師的教導(dǎo)。 致謝 在 論文完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo) 和幫助我的老師、朋友、同學(xué)致以最誠摯的謝意和最中心的祝福！ 感謝導(dǎo)師張有東老師！老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實的研究作風(fēng)，淵博深厚的知識，孜孜不倦的誨人，我感到由衷的敬佩。橋式起重機(jī)控制的 PLC 配置示意圖如下圖所示： S 7 3 4 1 限 位 開 關(guān) 操 作 臺 指 令+ 1 0 V0 VA D C 1 +A D C 1 D