【正文】 可編程程序控制器 (Programmable Controler) ，也稱為 PLC(programmable Logic controler)。 矢量控制的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。若用在電機額定功率選定的基礎上提高一擋的方法選擇變頻器的容量，則可能會造成不必要的放容損失。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。作用是為放電電流 IB 流經 RB 提供通路 。由于兩組電容特性不可能完全相同，在每組電容組上并聯(lián)一個阻值相等的分壓電阻 RC1 和 RC2。 C. 大車運行機構： 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 (1) 運行靜阻力，大車運行部分總質量：? ? ? ? NNgGQG G 5 2 5 8 1 8 6 0 02 5 0 0 0 ???????? () 因為室內運行，風阻力 01??G ，坡度阻力 0??G ，運行摩擦阻力系數 ? = NNGGG GZ 6 8 00 0 2 5 8 1 61 ????? ? ? () (2) 運行靜功率： ?yv 75m/min=大車運行機構總效率 ?? KWKWvGP yz 00 8010 001 ????? ? () (3) 運行加速功率 取 stsm s ,/ 2 ??? KWKWgt vGPsyG 581 22 ??? ???? ?? () (4) 初選電動機 ? ? ? ? KWPPmP MN 11 1 ??????? ?? () 根據電動機樣本，選用兩臺 YZR160M16 電動機，當 %25?JC ， ?NP (5) 電動機發(fā)熱校驗 根據《起重機設計規(guī)范》，該大車運行機構的接電持續(xù)率 %25?JC ， CZ=600，穩(wěn)態(tài)負載平均系數 G=，所以， KWKWvGGP yz ?? ???? ? () 根據《橋式起重機設計手冊》知，當 %25?JC ， CZ=600 時， ?NP ， 即 ,所以電動機發(fā)熱校驗通過。 變頻起重機系統(tǒng)中電動機的選型 起重機起升和運行機構的 調速比一般不大于 1:20，且為斷續(xù)工作制，通常接電持續(xù)率電機 向 前 零 位 向 后 I I I 加速 減速 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 在 60%以下，負載多為大慣量系統(tǒng)。 （ 2） 在按動接于 及 的按鈕時，使加減速檔位存儲器 VB100 中存儲的數字在 1～5 間依順序變化，以控制輸入電動機的電源頻率大小。 圖 橋式起重機的 PLC控制原理圖 PLC 實現的主令控制器 繼電接觸器為基礎的橋式起重機電路，一般都是用凸輪控制器來控制大車、小車、主副鉤的操作。改造中采用 PLC 代替接觸器開關來解決凸輪控制器的缺點。 YB1～ YB5 分別為主卷揚、副卷揚、小車與大車電動機各自的制動電磁鐵。其上方有通向走臺的艙口。 分別驅動是由兩套獨立的無機械聯(lián)系的運行機構組成。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。大型高效起重機新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數字化控制系統(tǒng)。變頻技術的運用使得起重機的整體特性得到較大提高，可以解決傳統(tǒng)橋式起重機控制系統(tǒng)存在的問題，變頻調速以其可靠性好、高品質的調速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重機運輸機械行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。大車運行速度為 75m/min，小車運行速度為 45m/m。 通用橋式起重機又稱 “ 天車 ” 或 “ 行車 ” ，它 是一種橫架在固定 的 跨間上空用來吊運各種物件的設備。 關鍵詞 ：橋式起重機；變頻器；可編程控制器 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Abstract Bridge crane is the mechanical production of the most monly used as a hoisting machinery, plays a very important role in the process of production. So to improve the efficiency of bridge crane, ensure the security operation process and reduce cost of production is very important. Traditional bridge crane is used monly on reuse of wound rotor asynchronous motor drag munication. Hoisting mechanism and operational mechanism on the motor rotor series resistance speed control mode is generally adopted. But this way of speed regulating operation plexity, poor reliability, failure rate is high, and the power waste, low efficiency. With the rapid development of control technology in recent years, we can according to the above problems existing in the bridge crane control system, the programmable controller and frequency converter is applied to the bridge crane control system, and has carried on the detailed design. This design is mainly discussed the improvement of the programmable controller (PLC) and inverter bridge crane control system. And expounded the basic principles of PLC and frequency converter control. Adopting Siemens S7200 PLC system, can control the crane cart, the direction and speed of the car, the ascending and descending direction and speed of the hook, at the same time can detect various motor fault phenomenon. In this design,Changing the working state of the motor in circuit mainly by the frequency converter device to the control circuit to achieve the functions of bridge crane is mainly posed of PLC to realize. Finally the programmable controller software design, develop the safe, reliable and efficient control program. Key words: Bridge crane。起升機構和運行機構上的電機一般都是采用轉子串電阻調速方式。 班 級： 機械 93 學 號： 0923144 作者姓名： 2020 年 5 月 25 日 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書 一、題目及專題： 題目 基于 PLC 的起重機控制系統(tǒng)的設計 專題 二、課題來源及選題依據 隨著功率電子技術的發(fā)展 , 早在六十年代后期 , 國外就開始致力于晶閘管定子調壓調速技術的開發(fā)研究 .目前 , 該技術己進 入了成熟穩(wěn)定的發(fā)展應用階段 . 可編程序控制器 PLC 引入到交流電氣傳動系統(tǒng)后 , 使傳動系統(tǒng)性能發(fā)生了質的變化 .在橋式起重機中實現大小車的自動控制和故障診斷、檢測顯示等 , 達到了新的技術高度。 本次設計主要討論的是基于可編程序控制器 （ PLC） 和變頻器的橋式起重機控制系統(tǒng)的改進。它對減輕工人勞動強度、提高勞動生產率、促進生產過程機械化起著重要作用，是現代化生產中不可缺少的工具。 本次設計就是 以吊鉤橋式起重機進行討論與分析 的 。且轉子串電阻調速調速效果不理想。由變頻器構成的交流調速系統(tǒng)可取代直流調速系統(tǒng)，是隨著大規(guī)模集成電路制造技術不斷發(fā)展的必然結果，符合起重機的發(fā)展趨勢，適 合發(fā)展大起重量得起重機；提高工作速度、擴大調速范圍；提高金屬結構、機構和電氣設備的可靠性和使用壽命；改善司機操作條件，保證作業(yè)安全，提高自動化控制程度和擴大遠距離控制系統(tǒng)的使用范圍。目前國內使用的橋式起重機大多還是采用的傳統(tǒng)的控制方法，采用繼電器控制和串電阻調速 ，使用凸輪控制器控制電動機。電動機經減速后帶動主動輪使小車運動。 分別驅動與集中驅動相比，自重較輕，安裝和維護方便，實踐證明使用效果良好。其主電路和控制電路如圖 所示 圖 20t 橋式起重機典型電路 控制方式：小型橋式起重機的主鉤、大車、小車均采用繞線式三相交流異步機電動機和凸輪控制器控制。 而且采用凸輪控制器在操作中同時切換的觸點一般很多，且切換的又多是電動機主電路的觸點，為了切換大容量電流，觸點都制造得厚重，這就為操作帶來了阻力和很大的勞動強度。 通過 對設計的分析，改造后的交流橋式起重機控制系統(tǒng) 也 包含了以下幾個部分：主令控制器、限位器、保護輸入 、 PLC、 4 臺變頻器 、 5 臺 電動機（大車電動機兩臺）其控制框圖如圖 ： 圖 交流橋式起重機控制系統(tǒng)框圖 主令控制器 限位器 保護輸入 P L C 變頻器 M1 變頻器 M2 變頻器 M3 變頻器 M4 M5 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 3 橋式起重機控制系統(tǒng)的硬件設計 系統(tǒng)硬件設計 改造后的交流橋式起重機控制系統(tǒng)包含如下幾個部分：主令控制器、限位器、保護輸入、 PLC、 4 臺變頻器、 5 臺電動機（大車電動機兩 臺）。表 31 列出了一個經精簡后的主令控制器的開合表，并 為各擋位接通的觸點安排了 PLC 的輸入口。主要反映在功率因數、效率、輸出力矩、電機溫升、噪音及振動等方面。在連續(xù)工作時考慮到冷卻效果限制了普通電機轉矩應用值，普通電機僅在連續(xù)工作時的變頻驅動特性比變頻電機稍差。 變頻器的主電路 這里討論的是電壓源型，交 直 交變頻器主電路的基本結構如圖 所示。一些變頻器使用晶閘管代替（如虛線所示）。在這個換相過程中，也需要 VD7～ VD12 提供通路。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 （ 6） 保護電路 ：檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止 工作或抑制電壓、電流值。 I1nv≥（ ～ ） In 或 （ ～ ） Imax () 式中 I1nv變頻器額定輸出電流 （ A） ； In電動機的額定電流 （ A） ； Imax電動機實際最大電流 （ A） 。如表 34 所示： 表 34 變頻器參數設置 參數號 參數值 說明 P002 6 加減時間秒 P003 6 減速時間秒 P005 5 1 檔速度 P006 3 附加數字給定 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 續(xù)表 34 參數號 參數值 說 明 P007 0 開關量輸入控制 P051 6 固定頻率 5開關 P052 6 固定頻率 4開關 P053 6 固定頻率 3開關 P054 10 故障復位 P055