【正文】 欠 壓 保護(hù)、過載保護(hù)等保護(hù)功能，當(dāng)保護(hù)功能中的任何一個(gè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，變頻器就會(huì)停止輸出，同時(shí)發(fā)出故障信號(hào) ,將該故障信號(hào)輸入到控制電路中，使大車的電磁制動(dòng)器，防止碰撞、自由下落等事故的發(fā)生。用輔助繼電器輸出為后面的各子程序做準(zhǔn)備。當(dāng) PLC 上電工作時(shí)， 接通，調(diào)用公用程序，完成初始化。它們是用來控制變頻器的輸出相序及頻率的，其中 K1控制變頻器的正向相序端， K2 控制變頻器的反向相序端，當(dāng) K1 及 K2 中其一接通時(shí)，變頻器輸出一定相序的電源，當(dāng)二者都接通或都不接通時(shí)，變 頻器終止電源的輸出。日后若要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，只需增加數(shù)字量擴(kuò)展模塊即可。它的強(qiáng)大功能使其無論是在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。 I1nv≥（ ～ ） In 或 （ ～ ） Imax () 式中 I1nv變頻器額定輸出電流 （ A） ； In電動(dòng)機(jī)的額定電流 （ A） ； Imax電動(dòng)機(jī)實(shí)際最大電流 （ A） 。在這個(gè)換相過程中，也需要 VD7～ VD12 提供通路。 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(jié)構(gòu)如圖 所示。主要反映在功率因數(shù)、效率、輸出力矩、電機(jī)溫升、噪音及振動(dòng)等方面。 通過 對(duì)設(shè)計(jì)的分析，改造后的交流橋式起重機(jī)控制系統(tǒng) 也 包含了以下幾個(gè)部分：主令控制器、限位器、保護(hù)輸入 、 PLC、 4 臺(tái)變頻器 、 5 臺(tái) 電動(dòng)機(jī)（大車電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)）其控制框圖如圖 ： 圖 交流橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)框圖 主令控制器 限位器 保護(hù)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(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 3 橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 改造后的交流橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)包含如下幾個(gè)部分：主令控制器、限位器、保護(hù)輸入、 PLC、 4 臺(tái)變頻器、 5 臺(tái)電動(dòng)機(jī)（大車電動(dòng)機(jī)兩 臺(tái)）。其主電路和控制電路如圖 所示 圖 20t 橋式起重機(jī)典型電路 控制方式：小型橋式起重機(jī)的主鉤、大車、小車均采用繞線式三相交流異步機(jī)電動(dòng)機(jī)和凸輪控制器控制。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速后帶動(dòng)主動(dòng)輪使小車運(yùn)動(dòng)。由變頻器構(gòu)成的交流調(diào)速系統(tǒng)可取代直流調(diào)速系統(tǒng)，是隨著大規(guī)模集成電路制造技術(shù)不斷發(fā)展的必然結(jié)果，符合起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，適 合發(fā)展大起重量得起重機(jī)；提高工作速度、擴(kuò)大調(diào)速范圍；提高金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備的可靠性和使用壽命；改善司機(jī)操作條件，保證作業(yè)安全，提高自動(dòng)化控制程度和擴(kuò)大遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)的使用范圍。 本次設(shè)計(jì)就是 以吊鉤橋式起重機(jī)進(jìn)行討論與分析 的 。 本次設(shè)計(jì)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(jī)控制系統(tǒng)的改進(jìn)。起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)上的電機(jī)一般都是采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式。 通用橋式起重機(jī)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(yùn)各種物件的設(shè)備。變頻技術(shù)的運(yùn)用使得起重機(jī)的整體特性得到較大提高，可以解決傳統(tǒng)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)存在的問題，變頻調(diào)速以其可靠性好、高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。其上方有通向走臺(tái)的艙口。改造中采用 PLC 代替接觸器開關(guān)來解決凸輪控制器的缺點(diǎn)。 （ 2） 在按動(dòng)接于 及 的按鈕時(shí)，使加減速檔位存儲(chǔ)器 VB100 中存儲(chǔ)的數(shù)字在 1～5 間依順序變化，以控制輸入電動(dòng)機(jī)的電源頻率大小。 C. 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 (1) 運(yùn)行靜阻力，大車運(yùn)行部分總質(zhì)量：? ? ? ? NNgGQG G 5 2 5 8 1 8 6 0 02 5 0 0 0 ???????? () 因?yàn)槭覂?nèi)運(yùn)行，風(fēng)阻力 01??G ，坡度阻力 0??G ，運(yùn)行摩擦阻力系數(shù) ? = NNGGG GZ 6 8 00 0 2 5 8 1 61 ????? ? ? () (2) 運(yùn)行靜功率： ?yv 75m/min=大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)總效率 ?? KWKWvGP yz 00 8010 001 ????? ? () (3) 運(yùn)行加速功率 取 stsm s ,/ 2 ??? KWKWgt vGPsyG 581 22 ??? ???? ?? () (4) 初選電動(dòng)機(jī) ? ? ? ? KWPPmP MN 11 1 ??????? ?? () 根據(jù)電動(dòng)機(jī)樣本，選用兩臺(tái) YZR160M16 電動(dòng)機(jī)，當(dāng) %25?JC ， ?NP (5) 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》，該大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的接電持續(xù)率 %25?JC ， CZ=600，穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù) G=，所以， KWKWvGGP yz ?? ???? ? () 根據(jù)《橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，當(dāng) %25?JC ， CZ=600 時(shí)， ?NP ， 即 ,所以電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)通過。作用是為放電電流 IB 流經(jīng) RB 提供通路 。若用在電機(jī)額定功率選定的基礎(chǔ)上提高一擋的方法選擇變頻器的容量，則可能會(huì)造成不必要的放容損失。 可編程控制器 可編程控制器的概述 可編程程序控制器 (Programmable Controler) ，也稱為 PLC(programmable Logic controler)。 S7200 系列 PLC 含有多種不同規(guī)格的基本單元 （ CPU）。 圖 大車 PLC 及變頻器接線示意圖 大車 PLC 及變頻器的接線示意圖如上圖 所示。公用程序則實(shí)現(xiàn) PLC 模擬的主令控制器的功能，并將信息存 入中間繼電器中。另外，在上電的第一個(gè)周期， 得電， VB100 也將置零。 起升機(jī)構(gòu)的安全措施主要有一個(gè)防止撞頂?shù)南尬坏男谐涕_關(guān)和一個(gè)過載保護(hù)的行程開關(guān)。 [2] 輸出端口的分配方式：主電路電源以及各電動(dòng)機(jī)電源為整個(gè)電路提供電源，由于各電動(dòng)機(jī)均設(shè)有獨(dú)立的電源，所以各電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)控制。 （ 5） PLC 體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 PLC 基本采用箱體式結(jié)構(gòu)，體積較小，易于安裝在控制箱中，采 用 PLC 控制系統(tǒng) 功能強(qiáng)大，調(diào)速、定位的功能都可以由電器方式實(shí)現(xiàn)，減少機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 [7] 通過利用上述公式的計(jì)算，橋式起重機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的變頻器如表 33 所示 : 表 33 各機(jī)構(gòu)的變頻器參數(shù) 變頻器型號(hào) 額定功率 /電流 主起升機(jī)構(gòu) 6SE70272ED61 37KW/48A 副起升機(jī)構(gòu) 6SE702747ED61 22KW/47A 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 6SE64402AD31 15KW/30A 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 6SE64402AD25 變頻器主要 參數(shù)設(shè)置 首先將所用電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)輸入 P80_ P85，大車變頻器應(yīng)輸入幾個(gè)電機(jī)的總電流及總功率，并且大車變頻器帶有幾個(gè)電機(jī)時(shí)應(yīng)運(yùn)行于線性頻率 /電壓特性，速度變化采用固定頻率的迭加，同時(shí)利用變頻器的制動(dòng)器接通、斷開功能由 RL2 輸出繼電器觸點(diǎn)控制機(jī)械制動(dòng)器，使行走機(jī)構(gòu)在電機(jī)停止時(shí)不會(huì)由于外力而隨意移動(dòng)。 （ 5） 速度檢測(cè)電路 ：以裝在異步電動(dòng)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器（ TG、 PLG 等）的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 SL 作用：當(dāng) CF 充電到一定電壓， SL閉合，將 RL短路。普通電機(jī)與變頻電機(jī)在不連續(xù)工作狀態(tài)下特性基本一致 。以滿足大電流切換的需要， PLC 的輸出應(yīng)該連接接觸器及繼電器。所以傳統(tǒng)的繼 電器控制和串電阻調(diào)速會(huì)在操作中存在很多問題： （ 1） 電動(dòng)機(jī)及其所串電阻燒損和斷裂故障經(jīng)常發(fā)生； （ 2） 繼電接觸器控制系統(tǒng)可靠性差，操作復(fù)雜，故障率高； （ 3） 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速調(diào)速效果不理想； （ 4） 所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費(fèi)大，效率低等。但分別驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)是用兩臺(tái)同樣型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，用同 一控制器控制。 [8] 經(jīng)過 幾十年的發(fā)展，我國 國內(nèi) 橋式起重機(jī) 的控制技術(shù)水平已得到一定程度的提高， 但是與國際水平還有一定距離 。但是起重機(jī)的工作環(huán)境 一般比較惡劣，較長時(shí)間的使用會(huì)導(dǎo)致碳刷的接觸器磨損較大，加上任務(wù)重，操作流程復(fù)雜，觸頭消蝕嚴(yán)重。 programmable logic controller 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................................... III ABSTRACT .................................................................................................................................. IV 目 錄 ............................................................................................................................................ V 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 橋式起重機(jī)的簡介 ............................................................................................................... 1 本課題研究的內(nèi)容和意義 ................................................................................................... 1 課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容： ........................................................................................................ 1 課題設(shè)計(jì)的意義 ............................................................................................................ 2 國內(nèi)外起重機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r ................................................................................... 2 2 橋式起重機(jī)的控制 ...................................................................................................................... 3 橋式起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式 ................................................................................... 3 傳統(tǒng)橋式起重機(jī)的控制原理 ............................................................................................... 4 傳統(tǒng)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn) ....................................................................................... 5 控制方案的 設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 5 3 橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................. 6 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .........................