【正文】 動器抱住重物，最后將變頻器工作頻率降低到 0。 ① 大車前進(jìn)、后退限位開關(guān)主要檢測大車的位置，防止大車運(yùn)行超出允許范圍。 我們這次設(shè)計采用變頻調(diào)速。因此需要采用無級調(diào)速可以較好地解決以上問題，如可控硅串級調(diào)速，可實現(xiàn)無級調(diào)速，并減少啟動、制動沖擊，但其控制技術(shù)仍停留在模擬階段，尚未實現(xiàn)實際應(yīng)用。 傳統(tǒng)起重機(jī)的控制系統(tǒng)一般采用六種調(diào)速方式：直接啟動電動機(jī)、改變電動機(jī)極對數(shù)調(diào)速、轉(zhuǎn)自串電阻調(diào)速、渦流制動器調(diào)速、可控硅串級調(diào)速、直流調(diào)速。 直流驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng) ： 該系統(tǒng)通過將給定模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過速度環(huán)、電流環(huán)到 SCR移相觸發(fā)的邏輯無環(huán)流調(diào)速，可用測速反饋或電壓反饋。完成對人工操作臺的輸入按鈕檢測，主要的輸入按鈕有急停 旋鈕和啟動按鈕、大車運(yùn)行和停止和加速及減速按鈕、小車運(yùn)行和停止和加速及減速按鈕、升降機(jī)運(yùn)行與停止和加速及減速按鈕等。之所以會出現(xiàn)溜鉤是因為：電磁制動器在通電到斷電或者斷電到通電是需要時間的，大約 （根據(jù)不同型號和大小改變），如果變頻器較早停止輸出，將很容易出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象?？刂圃撾妱訖C(jī)的運(yùn)行方向、停止，以及加減速，實現(xiàn)重物前后運(yùn)輸?shù)男枰? 組成 橋式起重機(jī)一般由橋架金屬結(jié)構(gòu)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電氣控制結(jié)構(gòu)等三部分組成，運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般包括大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和升降機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，電氣控制系統(tǒng)包括一些電纜、電氣柜等設(shè)備，還有一些保護(hù)裝置。 2．電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)主要包括操作面板和電氣控制柜等單元。 第三 部分 硬件系統(tǒng)配置 根據(jù)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其相關(guān)設(shè)備、工作原理和控制系統(tǒng)的功能要求，如何設(shè)計橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)和所需的各種硬件設(shè)備的連接方式，因此設(shè)計出其電氣控制系統(tǒng)框圖如圖 6所示，在此控制系統(tǒng)中核心處理器是 PLC,其輸入和輸出量都為數(shù)字 量，變頻器的控制采用 RS485 通信。 （ 4）電磁制動器接觸器。 限位開關(guān) 在此系統(tǒng)中，公用了 6 個限位開關(guān)：前進(jìn)限位開關(guān)、后退限位開關(guān)、左移限位開關(guān)、右移限位開關(guān)、上升限位開關(guān)和下降限位開關(guān)。 （ 3）小車左移限位開關(guān)。事先在工作臺上端的合適位置上安裝好限位開關(guān)，當(dāng)升降機(jī)向 上運(yùn)行時，如果未進(jìn)行停車操作，當(dāng)接觸到工作臺上端的限位開關(guān)時， PLC 控制升降機(jī)停止運(yùn)行。在此采用 EM223 輸入 /輸出混合擴(kuò)展模塊， 16 點 第 12 頁 共 34 頁 DC 輸入 /16 點 DC 輸出型，可以滿足控制系統(tǒng)輸入點的要求，雖然輸出點有較多空閑，但能為后期擴(kuò)展功能提供硬件條件。 小 小 第 14 頁 共 34 頁 總體流程設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，控制過程全部在人工控制下運(yùn)行， 每個設(shè)備可單獨運(yùn)行，也可同時運(yùn)行，以測試設(shè)備的性能，橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)流程圖如圖 8 所示。 （ 6）后退限位開關(guān)防止大車向后運(yùn)行超出范圍。 （ 6）右移限位開關(guān)防止小車向右運(yùn)行超出范圍。 （ 6）下降限位開關(guān)防止升降機(jī)向下運(yùn)行超出范圍。 （ 6）電磁制動器停止后，變頻器頻率逐漸上升，重物在空中啟動。off 為停止 指示小車變頻器的運(yùn)行方向 標(biāo)志 On 為逆時針 。起重機(jī)啟動標(biāo)志 A 。大車前進(jìn)按鈕 AN AN AN 。小車左移按鈕 O AN 。小車右移標(biāo)志 LD A 。 VD10 MOV_R EN ENO IN OUT VD20 MOV_R EN ENO IN OUT VD30 MOV_R EN ENO IN OUT VD40 MOV_R EN ENO IN OUT VD50 MOV_R EN ENO IN OUT 初始化控制梯形圖程序 第 32 頁 共 34 頁 與圖所示的梯形圖程序?qū)?yīng)語句表程序如下： LD ；起重機(jī)啟動按鈕 O AN = ；起重機(jī)啟動標(biāo)志 LD ；起重機(jī)停止按鈕 = ；起重機(jī)停止標(biāo)志 （ 3）電磁閥運(yùn)行停止控制程序。 軟件方面的問題 在這個應(yīng)用實例中采用了多臺 MM4 系列變頻器，采用 RS485 通信，應(yīng)此在軟件設(shè)計時需要更加小心。而變頻器變頻調(diào)速的使用，取代了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，解決了 plc 控制系統(tǒng)中接線復(fù)雜﹑需要 用到較多接觸器﹑觸點多的問題，大大提高了控制性能。同時也對在畢業(yè)設(shè)計期間給予我?guī)椭完P(guān)心的其他老師和同學(xué)表示誠摯的謝意。與設(shè)定值進(jìn)行比較后控制電磁制動器的運(yùn)行與停止，防止溜鉤的出現(xiàn)。還有如何選擇變頻器及其變頻器的容量等參數(shù)。與圖所示的梯形圖程序?qū)?yīng)語句表程序如下： LD ；初始脈沖 MOVR ,VD10 ；設(shè)置下降頻率閥值 MOVR ,VD20 ；設(shè)置上升頻率閥值 MOVR ,VD30 ；設(shè)置大車頻率 初始值 MOVR ,VD40 ；設(shè)置小車頻率初始值 MOVR ,VD50 ；設(shè)置升降機(jī)頻率初始值 SM 9600 1603 3 USSINIT EN Mode done Baud Error Active VB 600 USS_CTRL EN RUN OFF_2 OFF_3 F_ACK DIR Drive Type resp_R Speed~ Error Status Speed Run_EN D_Dir Inhibit Fault 3 1 VD50 VB 602 VB 604 VD 606 升降機(jī)變頻器控制通信梯形圖程序 第 31 頁 共 34 頁 （ 2）系統(tǒng)啟動停止控制程序。小車左移按鈕 AN AN AN 。周期為 1s的時鐘脈沖 EU +R ,VD30 在每個上升沿速度增加 5% LPP A 大車電動機(jī)減速按鈕 A EU R ,VD30 。大車電動機(jī)正轉(zhuǎn)標(biāo)志 LD A 。off 為不禁止 指示升降變頻器故障位狀態(tài)標(biāo)志 On 為故障 。off 為不禁止 指示大車變頻器故障位狀態(tài)標(biāo)志 On 為故障 。 （ 4）重物啟動時，變頻器頻率逐漸升高，上升至某設(shè)定值后，停止上升，啟動定時器。 （ 4）通過按鈕 控制升降機(jī)的減速。 Y N Y Y N N N Y N Y Y 停止運(yùn)行 增加變頻器的輸出頻率 停止大車運(yùn)行 加速？ 前進(jìn)？ 后退？ 停止？ 接通正向接觸器 到達(dá)正向限位開關(guān)？ 接通反向接觸器 到達(dá)反向限位開關(guān)？ 停止大車運(yùn)行 大車控制子程序 減小變頻器的輸出頻率 圖 9 大車控制系統(tǒng)流程圖 N 第 16 頁 共 34 頁 （ 4）通過按鈕控制小車 的減速。 （ 4）通過按鈕控制大 車的減速。在完成硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，就可以根據(jù)起重機(jī)的控制要求，進(jìn)行軟件設(shè)計。由于橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)涉及較多的輸入 /輸出端口，其控制過程相對簡單，因此采用 CPU224作為該控制系統(tǒng)的主機(jī)。 （ 5）重物上升限位開關(guān)。后退限位開關(guān)用于控制大車在向后運(yùn)行時的位置，防止大車向后運(yùn)動超出范圍。 各類按鈕 在這個控制系統(tǒng)自動操作中，采用三個機(jī)械按鈕，控制煙支裝盤機(jī)系統(tǒng)的啟動和停止，手動 /自動按鈕使用旋鈕，即旋到一邊接通，旋到另一邊就 斷開；自動啟動按鈕采用觸點觸發(fā)式按鈕；急停按鈕使用旋轉(zhuǎn)復(fù)位按鈕，按下后系統(tǒng)停止，旋轉(zhuǎn)后自動彈起復(fù)位。 （ 3）升降機(jī)電動機(jī)接觸器。 （ 3）按下小車運(yùn)行按鈕，小車啟動，通過加速、減速按鈕改變小車速度。 （ 3）升降機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)。控制電磁制動器的運(yùn)行和停止，用于輔助控制重物的停止。 控制輸出 控制輸出主要有大車電動機(jī)的控制、小車電動機(jī)的控制、升降機(jī)電動機(jī)的控制和電磁制動器的控制等。 （ 3）變頻器反饋值的檢測。 檢測輸入信號 橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)主要完成對操作按鈕輸入的檢測、限位開關(guān)的檢測、變頻器反饋值的檢測等。隨著電力、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，變壓變頻調(diào)速技術(shù)（ VVVF）和可編程邏輯控制器（ PLC）已廣泛應(yīng)用于電氣傳動領(lǐng)域。 昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 20 屆 工科類 設(shè)計題目： 橋式起重機(jī) 電氣 控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 楊云英 層 次： 本 科 技術(shù)職稱： 副教授 準(zhǔn)考證號： 學(xué)生專業(yè)： 機(jī)械制造與自動化 助學(xué)中心名稱： 昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院