畢業(yè)論文—plcs7-200在橋式起重機(jī)中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-12 13:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C 在程序執(zhí)行階段 按用戶(hù)程序指令存放的先后順序掃描并執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫(xiě)入輸出 狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。 (3)輸出刷新階段 10 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式 (繼電器、晶體管或晶閘管 )輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。 11 第 三 章 系統(tǒng)總體硬件 設(shè)計(jì) 硬件整體設(shè)計(jì)思路 通過(guò)可控制編程器 PLC 將輸入元件和輸出元件聯(lián)系在一起，硬件流程框圖如下： 圖 硬件流程圖 通過(guò)將各個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)以及過(guò)載保護(hù)的熱繼電器接入 PLC 的輸入端口 ,將各個(gè)繼電器線(xiàn)圈、各種指示 燈和警鈴接入 PLC 的輸出端口和擴(kuò)展模塊的輸出端口，從而達(dá)到了減少硬件和控制線(xiàn)的效果。 按鈕開(kāi)關(guān) 限位開(kāi)關(guān) 熱繼電器 可編程控制器 PLC CPU226 擴(kuò)展模塊 EM222 接觸器線(xiàn)圈 指示燈 警鈴 12 系統(tǒng) 輸入 /輸出端口分配設(shè)計(jì) 考慮到大車(chē)的前后運(yùn)動(dòng)、小車(chē)的左右運(yùn)動(dòng)和吊鉤的上下運(yùn)動(dòng)，本設(shè)計(jì)通過(guò)按鈕來(lái)控制繼電器線(xiàn)圈的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)大車(chē)、小車(chē)和吊鉤的運(yùn)動(dòng)要求。對(duì)于大車(chē)、小車(chē)和吊鉤的運(yùn)動(dòng)極限范圍可以通過(guò)限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)出的輸入 /輸出端口分配如下表所示： 表 I/O 端口分配表 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 地址 PLC 輸入 1 過(guò)載保護(hù) FR1~FR3 2 啟動(dòng)按鈕 SB1 3 停止按鈕 SB2 4 大車(chē)前進(jìn)按鈕 SB3 5 大車(chē)后退按鈕 SB4 6 大車(chē)前進(jìn)限位開(kāi)關(guān) SQ1 7 大車(chē)后退限位開(kāi)關(guān) SQ2 8 小車(chē)左移按鈕 SB5 9 小車(chē)右移按鈕 SB6 10 小車(chē)左移限位開(kāi)關(guān) SQ3 11 小車(chē)右移限位開(kāi)關(guān) SQ4 12 吊鉤上升按鈕 SB7 13 吊鉤下降按鈕 SB8 14 吊鉤上升限位開(kāi)關(guān) SQ5 15 吊鉤下降限位開(kāi)關(guān) SQ6 1 啟動(dòng)及 鈴聲警報(bào) KM、 RL PLC 輸出 2 M1 正轉(zhuǎn) KM1 3 M1 反轉(zhuǎn) KM2 4 M2 正轉(zhuǎn) KM3 5 M2 反轉(zhuǎn) KM4 6 M3 正轉(zhuǎn) KM5 7 M3 反轉(zhuǎn) KM6 8 大車(chē)前限位燈 HL1 9 大車(chē)后限位燈 HL2 10 小車(chē)左限位燈 HL3 11 小 車(chē)右限位燈 HL4 12 吊鉤上升限位燈 HL5 13 吊鉤下降限位燈 HL6 14~18 M3 降壓?jiǎn)?dòng) KM7~KM11 ~ 1 20 M1 降壓?jiǎn)?dòng) KM1 KM13 、 2 22 M2 降壓?jiǎn)?dòng) KM1 KM15 、 13 系統(tǒng)的硬件 電路 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要有主電路、 PLC 的 CPU 與外部元件的接線(xiàn)。主電路是設(shè)計(jì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī) M M M3 與三相交流電的 3 根火線(xiàn) L L L3 相連接。 PLC 的 CPU 接線(xiàn)是設(shè)計(jì) PLC 與外部元件（包括按鈕、限位開(kāi)關(guān)、熱繼電器的輔助常閉觸頭等輸入元件和接觸器線(xiàn)圈、指示燈等輸出元件）之間的連線(xiàn)。 主電路圖設(shè)計(jì) 圖 系統(tǒng)主電路圖 圖 中 L L L3 分別代表三相交流電的 3 根火線(xiàn)，它們之間的吊鉤 大車(chē) 小 車(chē) 14 電壓即線(xiàn)電壓為 380V。 QS 為組合刀開(kāi)光，起隔離電源的作用。 QF 代表斷路器，作用是短路保護(hù)。接觸器 KM KM2 是用來(lái)控制電動(dòng)機(jī) M1 的正、反轉(zhuǎn)。接觸器 KM KM4 是用來(lái)控制電動(dòng)機(jī) M2 的正、反轉(zhuǎn)。接觸器 KM KM6 是用來(lái)控制電動(dòng)機(jī) M3 的正、反轉(zhuǎn)。 FR FR FR3 是熱繼電器的熱元件，它們的作用是對(duì)電路的過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)機(jī) M M M3 采用的是三相繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，采用三相繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子回路可以通過(guò)串電阻來(lái)達(dá)到減小啟動(dòng)電流、提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。電動(dòng)機(jī)采用定子串電阻減壓起動(dòng)方式，考慮到吊鉤上下運(yùn)動(dòng)對(duì)速度改變更靈活的原因，這里將電動(dòng)機(jī) M3 的定子串 5 種電阻。另外，為了防止電動(dòng)機(jī)漏電對(duì)人員造成傷害，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的金屬外殼必須接地起保護(hù)作用。 CPU226 硬件接線(xiàn)圖設(shè)計(jì) 通過(guò)表 I/O 端口 分配表很容易看出有 15 個(gè)輸入端口和 22 個(gè)輸出端口，因此 PLC的 CPU的型號(hào)定為 CPU226（有 24個(gè)輸入端口和 16個(gè)輸出端口），由于輸出端口不夠用，需要在 PLC 中另外加一個(gè)擴(kuò)展模塊，這里擴(kuò)展模塊選用有 8 個(gè)輸出端口的 EM222 模塊。 首先將 3個(gè)熱繼電器的輔助常閉觸頭串聯(lián)接入 CPU226的輸入端口 ，啟動(dòng)按鈕 SB1 接入 CPU226 的輸入端口 ，停止按鈕 SB2 接入輸入端口，依次將 SB SB SQ SQ SB SB SQ SQ SB SB SQSQ6 分別接入 CPU226 的 輸入端口 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 。將接觸器 KM 的線(xiàn)圈與警鈴 RL 并聯(lián)接入 CPU226 的輸出端口 ，然后依次將接觸器 KM KM KM KM KMKM6 的線(xiàn)圈分別接入 CPU226 的輸出端口 、 、 、 、 、將指示燈 HL HL HL HL HL HL6 分別接入 CPU226 的輸出端口 、 、 、 、 、 ，將接觸器 KM KM KM9 分別接入 CPU 的輸出端口 、 、 。具體接線(xiàn)如下圖所示： 15 圖 PLC 的 CPU226 的接線(xiàn)圖 16 擴(kuò)展模塊 EM222 接線(xiàn)圖設(shè)計(jì) 圖 擴(kuò)展模塊 EM222 接線(xiàn)圖 依次將接觸器 KM KM1 KM1 KM1 KM1 KM15 分別接入擴(kuò)展模塊 EM222R8 的輸出端口 、 、 、 、 、 。 17 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真 梯形圖設(shè) 計(jì) 首先梯形圖的設(shè)計(jì)必須根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的控制要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本設(shè)計(jì)的控制要求如下： （ 1） 吊鉤通過(guò)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)鋼絲完成升降動(dòng)作的，電動(dòng)機(jī)的正反向運(yùn)轉(zhuǎn)決定吊鉤的動(dòng)作方向，在運(yùn)轉(zhuǎn)中需要考慮鋼絲的極限范圍； （ 2） 起重機(jī)運(yùn)載小車(chē)的前
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