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基于plc的5t橋式起重機的電氣控制系統(tǒng)設計(專業(yè)版)

2025-01-07 15:11上一頁面

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【正文】 橋式起重機廣泛應用于工業(yè)生活中,作為主要的運載設備使用小型可編程控制器對其進行控制,可以使 系統(tǒng)的整體運轉穩(wěn)定性和可靠性得到更好的保障。起重機上任何一點到電源中性點間的接地電阻,均應小于 4Ω 。 ( 12)必須在停電后,并在電門上掛有停電作業(yè)的標志時,方可做檢查或進行維修工作。如下圖所示。 ③為避免主鉤提升的強力沖擊,三個檔位按一定順序短接轉子電阻,在每個接觸器線圈電路中都串有一個接觸器的動合觸點,以保證轉子電阻逐段切除。 5t橋式起重機的電器原理圖如圖 11111111111111 所示。 電阻值的計算 (23) 式中 一直流回路電壓, V 一制動轉矩, 一電機額定轉矩 (在附加電阻制動的情況下,電機自損耗約為電機額定功率的20%左右 ), 一電機額定轉矩 (在附加電阻制動的情況下,電機額定轉速 ),r/min 在制動晶體管和制動電阻構成的能耗回路中最大電流受晶體管許用電流 Ic 的限制,因此在選擇制動電阻值時不可小于其最小制動電阻值 Rmin,即 (Ω ) (24) 式中 一直流回路電壓, V 一制動晶體管允許的最大電流, A 因此,制動電阻應 按 的關系選用。 ( 5)應具有必要的零位、短路、過載和終端保護。 (11) 盡量利用 plc 內(nèi)部功能軟件,充分調(diào)用 中間狀態(tài),使程序具有完整連貫性,易于開發(fā)。在 plc實際應用中,是以其為控制核心組成電氣控制系統(tǒng),實現(xiàn)對生產(chǎn)、工業(yè)過程的控制。 繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng)至今仍是許多生產(chǎn)機械設備廣泛采用的基本電氣控制形式,也是學習更先進電氣控制系統(tǒng)的基礎。在控制方法上,從手動控制發(fā)展到自動控制;在控制功能上,從簡單控制發(fā)展到智能化控制;在操作上,從笨重發(fā)展到信息化處理;在控制原理上,從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微計算機為中心的網(wǎng)絡化自動控制系統(tǒng)。在整個運行期間, PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。如圖 所示, PLC 內(nèi)部采用總線結構,進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。 四桁架式結構由四片 平面桁架 組合成封閉型空間結構,在上水平桁架表面一般鋪有走臺板,自重輕,剛度大,但與其他結構相比,外形尺寸大,制造較復雜,疲勞強度較低,已較少生產(chǎn)。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。常在額定速度下進行機械制動,對起重機的機構沖擊大,制動閘瓦磨損嚴重 。 frequency conversion。變頻器采用三菱公司 FRA540 系列產(chǎn)品,變頻器內(nèi)部控制的核心是 CPU 單元,具有較強的運算和控制能力 , 能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化調(diào)速控制,設置合理的電機運行參數(shù),保證起重機各機構有較大的調(diào)速范圍和較高的調(diào)速精度,并且可以有 7種不同的速度,比傳統(tǒng)的起重機多幾種速度。(2)改變電動機極對數(shù)調(diào)速 。鋼絲繩表面鋼絲磨損、腐蝕量小于鋼絲直徑的 40%,斷絲在一個捻距內(nèi)小于總絲數(shù)的 10%,無斷頭,無明顯變細,無芯部脫出、死角扭擰、擠壓變形、退火、燒損現(xiàn)象。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成,雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。 本課題 的目的要求和 基本參數(shù) : ( 1) 完成起重機規(guī)定的各種運動要求 。這樣,即使某個 CPU出現(xiàn)故障,整個系統(tǒng)仍能正常運行。即使用I/O指令的話,輸入過程影像寄存器的值不會被更新,程序直接從 I/O模塊取值,輸出過程影像寄存器會被立即更新,這跟立即輸入有些區(qū)別。 作為生產(chǎn)機械動力的電機拖動,經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程??删幊炭刂破骷坝嘘P外部設備,均按既易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體,又易于擴充其功能的原則設計。 (6) plc 的聯(lián)網(wǎng): plc的聯(lián)網(wǎng)方式分為 plc 與計算機聯(lián)網(wǎng)和 plc 之間互聯(lián)網(wǎng)兩種。由于必須經(jīng)常移動,小型的( 10t以下)常采用軟電纜供電,打車在導軌上移動以及小車在大車的導軌上移動時,供電電纜隨之伸展和疊卷;中大型起重機( 20t以上)采用滑線和電刷供電,車間電源連接在 3 根主滑線上,通過電刷降電源引進起重機電氣設備。 交流電抗器 在變頻器的輸入端加接交流電抗器,以抑制變頻器造成的高頻峰值電流,或電容器開斷造成的峰值電流對變頻器的危害。 (5) 負載放下時,依據(jù)負載大小,拖動電動機可以是電機狀態(tài)、倒拉反接制動狀態(tài)與再生發(fā)電制 動狀態(tài)。小車限位開關 SQ SQ4 及副起升位置開關 SQ5 串接與接觸器 KM 的自鎖電路中。 主鉤升降控制電路 ( 1)主鉤升降運動的特點及電動機運行狀態(tài): 主鉤升降由一臺 YZR520MA8型起重機專用繞線式異步電動機,有以下幾種情況: ① 當主鉤向上提升貨物時,由摩擦產(chǎn)生的阻力與重物產(chǎn)生的位能力矩相加成為負載力矩,電動 機工作在正向電動狀態(tài),轉速方向為正 (向上提升), 電動機電磁力矩方向和轉速主向相同,負載力矩方向與轉速方向相反,屬于恒轉矩負載。 ( 6)起重機不允許超荷使用。 ( 20)起重機不允許互相碰撞,更不允許利用一臺起重機去推動另一臺起重機進行工作。系統(tǒng)的輸入主要是總電源合閘信號、 3個主要被控設備的控制信號和相應的位置極限信號;輸出時 3個拖動電動機的正反轉信號和聲光指示信號。 參考文獻 . PLC 編程及應用 [M].北京:機械工業(yè)出版社, 2020. .電氣控制與 PLC應用 [M]. 北京:化學工業(yè)出版社, 2020. .電器控制與 PLC控制技術 [M].北京:機械上業(yè)出版社, 2020. .交流電機數(shù)字控制系統(tǒng) [M].機械工業(yè)出版社, 2020. .小型可編程控制器實用技術 [M].北京 :機械工業(yè)業(yè)出版社 ,2020. .基于 PLC 控制的變頻調(diào)速在橋式起重機中的應用 [M].機械工業(yè)出版社,2020. ,黃永紅 .可編程序控制器原理及應用 [M].北京 :機械工業(yè)出版社, 2020. .現(xiàn)代低壓電器及其控制技術 [M].重慶:重慶大學出版社, 2020. .邏輯與可編程控制系統(tǒng) [M].北京 :機械工業(yè)出版社, 2020. .可編程序控制器原 理與應用 [M].西安 :西安電子科技大學出版社,2020. .可編程控制器應用技術 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 .2020. 公司 .SIMATIC S7300 可編程序控制器系統(tǒng)手冊 [Z].2020 公司 .自動控制系統(tǒng)的工業(yè)通訊網(wǎng)絡 (電子版 )[Z]:4080. 。其控制實現(xiàn)的邏輯可以采用已學的一些控制方法,考慮到實際的起重機控制中使用的不是控制按鈕 而是多向轉換開關,同時快速換向的情況多,所以在程序?qū)崿F(xiàn)上要求對這些細節(jié)充分考慮,采取對應的實現(xiàn)手段。 ( 18)對起重機某部進行焊接時,要專門設置地線,不準利用機身做地線。 ( 4)操作中必須精神集中、不許談話、吸煙或做無關的事情。如上凸輪控制器的結構示意圖。限位開關 SQ SQSQ8 分別是操作控制室門上的安全開關及起重機端梁欄桿門上的安全開關,任何一個門沒有關好,電動機都不會啟動運行。 (4) 提升的第一檔為預備檔,用以消除傳動間隙,將鋼絲張緊,避免過大的機械沖擊。 用輔件的選擇 斷路器 為避開變頻器投入時直流回路電容器的充電電流峰值,為此變頻器配置的斷路器容量應為電機額定電流的 ~ ,整定值為斷路器額定值的 3~ 4倍。設計中應用的 i/o 端子數(shù)分別是:輸入點數(shù)為 56個,輸出點數(shù)為 39個;根據(jù)要求選用的模塊如表 2所示。擴展模塊有輸入單元、輸出單元,輸入 /輸出一體單元??删幊炭刂破骷夹g是以硬接線的繼電器 — 接觸器控制為基礎,逐步發(fā)展為既有邏輯控制、計時、計數(shù),又有運算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的控制裝置。其缺點是:采用固定接線方式時,通用性和靈活性較差;采用有觸點的開關時,觸點易發(fā)生故障。 即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設備在 I/O映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行。其中,具有代表性的交流變頻調(diào)速裝置和可編程控制器獲得了廣泛的應用,為 PLC 控制技術在橋式起重機系統(tǒng)提供了有利條件。當車輪超過四個時,必須采用鉸接均衡車架裝置,使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。 ( 2) 各主要零部件符合安全要求:開口增大小于原尺寸的 15%,扭轉變形小于 10%;板鉤襯套磨損小于原尺寸的 50%,板鉤心軸磨損小于 5%,無剝落、毛刺、焊補。因此,除了機械上改進設計外,改善交流電氣傳動,減少起制動沖擊,也是一個很重要的方面。傳統(tǒng)的橋式起重控制系統(tǒng)主要采用繼電器、接觸器進行控制,并使用交流繞線串電阻的方法進行啟動和調(diào)速,這種控制系統(tǒng)存在可靠性差,故障率高,電能浪費大,效率低等缺點。 Electrical Control System PLCbased electrical bridge crane control system 目錄 摘要 .......................................................................................................................... 1 ABSTRACT ......................................................................................................................... 2 第一章 緒 論 ................................................................................................................... 4 橋式起重機簡介 ................................................................................................... 4 本課題設計的意義、主要內(nèi)容及基本參數(shù) ........................................................... 7 第二章 PLC 技術簡介及元器件選擇 ................................................................................... 8 PLC 的基本概念 ................................................................................................. 8 ......................................................................................... 9 ...............................................................
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