【文章內(nèi)容簡介】 機室艙口門上裝有安全開關SQ3，防止人人在橋架上開車以確保人身安全；電磁抱閘YB實現(xiàn)電動機的機械制動。緊急開關SEM作事故情況下的緊急停電保護；在起重機端梁上欄桿門與司機室艙口門上裝有安全開關SQ3，防止人人在橋架上開車以確保人身安全；故情況下的緊急停電保護；在起重機端梁上欄桿門與司機室艙口門上裝有安全開關SQ3，防止人人在橋架上開車以確保人身安全；防止人人在橋架上開車以確保人身安全電磁抱閘YB實現(xiàn)電動機的機械制動。大車運行機構采用KT1425J/2型凸輪控制器，其控制箱有PQY系列主令控制器等。 PQY系列主令控制電路下面以PQY系列主令控制電路為例進行分析。 PQY型主令控制電路分類PQY系列運行機構控制電路按控制電動機臺數(shù)和線路特征分為4種；PQY1型：控制1臺電動機；PQY2型：控制2臺電動機；POY3型：控制3臺電動機，允許1臺電動機單獨運轉；POY4型：控制4臺電動機，分成兩組，允許每組電動機單獨運轉。 POY2型主令控制電路分析PQY2型主令控制電路是用來控制兩臺拖動電動機的運行機構，該電路特點是：1)可逆對稱電路；2)主令控制器檔數(shù)為303，6個回路；3)電動機轉子串接起動與調速電阻級數(shù)(不包括軟化級)按電動機功率分為兩種：100kW及以下時為4級；第一、二級由主令控制器手動控制，后兩級由繼電器接觸器控制自動切除，其延時繼電器延時整定為3s、1s。電動機功率為125kW及以上時為五級，第一、二級系手動切除，其余各級為自動切除，其延時整定值為3s、或2s、1s、 。4)制動器驅動元件沒有專門接觸器控制，而是由電動機正、反轉接觸器KMKM11主觸點控制，它與電動機同時通電與斷電。主令控制器反向第一檔為反接制動停車。如要快速停車，可將手柄由正轉第一位推向反轉第一位。這時，在轉子回路中串入全部電阻，電流不會超過容許值，當轉速快接近零時，迅速將手柄扳回“0”位圖中SQSQ4為正反向限位開關。第3章 起重機PLC控制系統(tǒng)的設計 可編程序控制器的功能和特點PLC是電子技術、計算機技術與繼電邏輯自動控制系統(tǒng)相結合的產(chǎn)物。它不僅充分發(fā)揮了計算機的優(yōu)點，以滿足各種工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制的需要，同時又照顧到一般電氣操作人員的技術水平和習慣，采用梯形圖或狀態(tài)流程圖等編程方式，使PLC的使用始終保持大眾化的特點。PLC的型號繁多，各種型號的PLC功能不盡相同，但目前的PLC一般都具有下列功能：(1)條件控制 PLC具有邏輯運算功能，它能根據(jù)輸入繼電器觸點的與（AND）、或（OR）等邏輯關系決定輸出繼電器的狀態(tài)（ON或OFF），故它可代替繼電器進行開關控制。(2)定時控制 為滿足生產(chǎn)工藝對定時控制的要求，一般PLC都為用戶提供足夠的定時器．如三菱FX2型PLC共有256個定時器。所有定時器的定時值可由用戶在編程時設定，即使在運行中定時值也可被讀出或修改，使用靈活，操作方便。(3)計數(shù)控制 為滿足對計數(shù)控制的需要，PLC向用戶提供上百個功能較強的計數(shù)器，如FX2型PLC可向用戶提供241個計數(shù)器。其中6個高速計數(shù)器，121個電池后備計數(shù)器。所有計數(shù)器的設定值可由用戶在編程時設定，且隨時可以修改。(4)步進控制 步進順序控制是PLC的最基本的控制方式，但是許多PLC為方便用戶編制較復雜的步進控制程序，設置了專門的步進控制指令。如FX2型PLC中擁有上千個狀態(tài)元件，為用戶編寫較復雜的步進順控程序提供了極大的方便。(5)數(shù)據(jù)處理 PLC具有較強的數(shù)據(jù)處理能力，除能進行加減乘除運算甚至開方運算外，還能進行字操作、移位操作、數(shù)制轉換、譯碼等數(shù)據(jù)處理。(6)通信和聯(lián)網(wǎng)由于PLC采用了通信技術，可進行遠程的I／O控制。多臺PLC之間可進行同位鏈接(PLC Link)，還可用計算機進行上位鏈接(Host Link)，接受計算機的命令，并將執(zhí)行結果告訴計算機。一臺計算機與多臺PLC可構成集中管理、分散控制的分布式控制網(wǎng)絡，以完成較大規(guī)模的復雜控制。(7)對控制系統(tǒng)的監(jiān)控PLC具有較強的監(jiān)控功能，它能記憶某些異常情況或在發(fā)生異常情況時自動終止運行。操作人員通過監(jiān)控命令，可以監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可以改變設定值等，片便了程序的調試?？删幊绦蚩刂破鞅徽J為是真正的工業(yè)控制計算機，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位，其主要特點有： 梯形圖是使用最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只需花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。，抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，接線可以減少到繼電器控制系統(tǒng)的十分之一甚至百分之一，因為觸點不良造成的故障大為減少。、安裝、調試工作量少 PLC的梯形圖程序可以用順序控制設計法萊設計。這種編程方法很有規(guī)律，容易掌握。對復雜的控制系統(tǒng)，如果掌握了正確的設計方法。設計梯形圖的時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少的多?？梢栽趯嶒炇夷M調試PLC的用戶程序，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可解決，系統(tǒng)的調試時間比繼電器系統(tǒng)少得多?；蛲獠康妮斎胙b置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程設備提供的信息方便地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 PLC控制系統(tǒng)的設計基本原則與主要內(nèi)容 設計的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量和控制精度。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則：1)最大限度地滿足被控對象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計前就要深入現(xiàn)場進行調查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。2)保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設計者在系統(tǒng)設計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。例如：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。3)力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。4)適應發(fā)展的需要由于技術的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。當然對于不同的用戶要求的側重點有所不同，設計的原則應有所區(qū)別，如果要求系統(tǒng)改善信息管理則應將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡設計加以強化；如果是對原有控制系統(tǒng)進行改造，還要注意操作人員對原有設備的操作習慣 設計的主要內(nèi)容PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶的輸入、輸出設備連接而成的，用以完成預期的控制目的和相應的控制要求。因此，PLC控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容應包括：(1)根據(jù)生產(chǎn)設備或生產(chǎn)過程的工藝要求，以及所提出的各項控制指標與經(jīng)濟預算等內(nèi)容，首先進行系統(tǒng)的總體設計。(2)根據(jù)控制要求，基本確定開關、數(shù)字I/O點和模擬量通道數(shù)，進行I/O點初步分配，繪制I/O使用資源圖。(3)進行PIC系統(tǒng)配置設計，主要是PLC的選擇，PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性能指標起著重要的作用。PLC的選擇，應包括機型、容量、I/O模塊、電源模塊等的選擇。(4)選擇用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設備驅動的控制對象（電動機、電磁閥等），這些設備屬于一般的電器元件。(5)設計控制程序。在深入了解和掌握控制要求、主要控制的基本方式以及應完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等各方面情況之后。對較復雜的控制系統(tǒng)，可用狀態(tài)流程圖的形式全面地表達出來。必要時還可將控制任務分成幾個獨立部分，這樣可化繁為簡，有利于編程和調試。程序設計主要包括繪制控制系統(tǒng)流程圖、設計梯形圖、編制語句表程序清單?？刂瞥绦蚴强刂普麄€系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關鍵。因此，控制系統(tǒng)的設計必須經(jīng)過反復調試、修改，直到滿足要求為止。 PLC硬件的選擇硬件選購目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、德國的SIEMENS，韓國的LG等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降，其性價比越來越高，其結構型式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價格等各有特點，適用場合也各有側重。因此，合理選擇PLC，對提高PLC控制系統(tǒng)的技術經(jīng)擠指標起著重要的作用。在選擇PLC并用其控制一臺機器或一個過程時，不僅要考慮應用系統(tǒng)目前的需求，還應考慮到未來發(fā)展的需要。如果能夠考慮到未來的發(fā)展將會用最小的代價對系統(tǒng)進行革新和增加新功能。若考慮周到，則存儲器的擴充需求也許只要再安裝一個存儲器模塊即可滿足；如果具有可用的通信口，就能滿足增加一個外圍設備的需要。對局域網(wǎng)的考慮可允許在將來將單個控制器集成為一個廠級通信網(wǎng)。若未能合理估計現(xiàn)在和將來的目標，PLC控制系統(tǒng)將會很快變?yōu)椴缓线m或者過時。 選擇PLC機型注意要點(1)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復雜程度；(2)對I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計； (3)適當進行內(nèi)存容量估計的基礎上，確定留有適當?shù)挠嗔慷焕速M資源的機型(小、中、大形機器)；(4)結合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務、技術支持、網(wǎng)絡通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。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。 PLC容量估算PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數(shù)，二是用戶存儲器的容量。(1)I/O點數(shù)的估算 根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后調整和擴充，一般應加上10％～15％的備用量。(2)用戶存儲器容量的估算 用戶應用程序占用多少內(nèi)存與許多因素（如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結構等）有關，存儲器容量的選擇一般有兩種方法：①根據(jù)編程實際使用的節(jié)點數(shù)計算。這種方法可精確地計算出存儲器實際使用容量，但需編完程序之后才能計算出結果。②估算法。用戶可根據(jù)控制系統(tǒng)的規(guī)模和應用的目的，存儲器的字數(shù)可按以下公式進行估算。開關量輸入：所需存儲器字數(shù)輸入點數(shù)10開關量輸出：所需存儲器字數(shù)輸出點數(shù)8定時器/計數(shù)器：所需存儲器字數(shù)定時器/計數(shù)器數(shù)量2模擬量：所需存儲器字數(shù)模擬量通道數(shù)100通信接口：所需存儲器字數(shù)接口個數(shù)300根據(jù)上述計算得到的存儲器的總字數(shù)再加上備用量即為用戶存儲器的容量。 選型時的注意事項(1)在PLC選型時主要是根據(jù)所需功能和容量進行選擇，并考慮維護的方便性，備件的通用性，是否易于擴展，有無特殊功能要求等。(2)PLC輸入/輸出點確定：I/O點數(shù)選擇時要留出10%～15%的余量。(3)PLC儲存容量：系統(tǒng)有模擬量信號存在或進行大量數(shù)據(jù)處理時容量選擇大一些。(4)儲存時間、維持時間：一般儲存期保持1～3年(與使用次數(shù)有關)。若要長期或斷電保持應選用eeprom儲存(不需備用電源)，也可選外用儲存卡盒。(5)PLC的擴展：可通過增加擴展模塊，擴展單元與主單元連接的方式。擴展模塊有輸入單元、輸出單元，輸入/輸出一體單元。擴展部分超出主單元驅動能力時應選用帶電源的擴展模塊或另外加電源模塊給予支持。(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。與計算機聯(lián)網(wǎng)可通過RS232c接口直接連接，RS422+rs232c。一臺計算機與多臺PLC聯(lián)網(wǎng)，可通過采用通訊處理器，網(wǎng)絡適配器等方式進行連接，連接介質為雙絞線或光纜；PLC之間互聯(lián)時可通過專用通訊電纜直接連接，通訊板卡或模塊+數(shù)據(jù)線連接等方式。(7) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC。(8) 充分合理利用軟、硬件資源。 (9) 不參與控制循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC。 (10) 多重指令空閑等待一個任務時，可在PLC外部將它們并聯(lián)后再接入一個輸入點。 (11) 盡量利用PLC內(nèi)部功能軟件，充分調用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開發(fā)。同時也能減少硬件投入，降低成本。 (12) 條件允許的情況下最好獨立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護其它輸出回路；當一個輸出點出現(xiàn)故障時只會導致相應輸出回路失控。 (13)輸出若為正/反向控制的負載，不僅要從PLC內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并要在PLC外部采取措施，防止負載在兩方向動作。 (14) PLC緊急停止應使用外部開關切斷，以確保安全。 節(jié)省PLC輸入輸出點數(shù)的方法 分時分組輸入可編程控制器輸入、輸出的點數(shù)是有限的，而每一個輸入/輸出（I/O）點的平均價格高達幾十元甚至上百元，減少所需的輸入/輸出（I/O）點數(shù)是降低系統(tǒng)投資的主要措施之一。 減少所需輸入點數(shù)的方法 分時分組輸入 自動程序和手動程序同時執(zhí)行，自動和手動這兩種工作方式分別使用的輸入量可