【文章內容簡介】 和 c11（ 1718）的常開觸點閉合，使 24 回路也接通，二檔時間繼電器 d16 得點，觸電延時閉合，為中速運行做好準備。在第二擋中有dl2,cll,c17,d16 通電吸合。 （ 3） 提升第三檔 當手柄扳到提升第二擋時，主令觸頭 b11(909)接通， 26 回路接通 .中速接觸器 c14得電吸合，電動機的 8 極繞組通電網(wǎng)， cl4 吸合后，常閉副觸點打開，使得 c13 失電，28 極繞組被脫離電，電動機進入 中速運行。同時 22 回路中的 cl4 的常閉觸點斷開，使d15 失電，其常閉觸點〔 56)閉合， 18 回路接通，為再生制動做準備。另外，時間繼電器 d17 也獲電，延時閉合在 27 回路的觸頭 (74)，為高速運行做好準備。在第二擋中有c14,dl7 得電吸合， c13 和 dl5 失電釋放。 （ 4） 提升第三擋 當手柄板到提升第三擋時 .主令觸頭 bll（ 1101)接通，高速接觸器 c15 得電吸合，電動機的 4 極繞組通電， c15 的常閉副觸點 (1920)打開，使 .c14 線圈失電釋放，斷開 8極繞組，電動機進入高速運行。在這一檔中， c15 得電吸合， c14 失電釋放。 在這個控制電路中，電動機加速換擋時，使二檔接觸器 c14 得電吸合后，才能斷開一檔接觸器 c13 線圈的電源 ，三擋接觸器 cl5 得電吸合后，才能斷開二擋接觸器 c14 線圈的工作電源， 也就是祝，主令控制器手柄扳到兩檔之間位置時 (換擋過程 )，總能保證有一個接觸器接通 。在換擋過程中，因為制動接觸器 c17 具有延時釋放及制動器線圈s11(剎車線圈 )放電延時釋放的動作過程，使得制動器不會斷電剎車。 自動逐級延時啟動過程 【 10】 在主令控制器手柄突然快速從零位扳到提升 (或下降 )第三擋時，由于在零位時，時間繼電器 d1 d1 d15 和接觸器 c1 c16 已得電吸合，這時 d1 c11（或 d1 c12）先后得電吸合，低速 28 極繞組通電。與此同時， 2 25 回路接通電磁制動接觸器 c17獲電動作，使電磁制動器松閘，而 d16 通電延時 后觸頭閉合，使 26 回路接通，即制動器 松閘使電動機低速起動運轉后，待 d16 延時完，使 c14 通電吸合，電動機轉換到 8 極繞組工作，繼續(xù)加速。由上述可知，電動機低速起動時間就是 d16 的延時時間 。由控制電路原理圖可知 ， c14 通電的同時， d17 得電 延時 后， 27 回路接通，高速接觸器 cl5 得電吸合，電動機從 8 極繞組轉換到 4 極繞組 ， 電 動機加速運轉，直到高速穩(wěn)定運行。從以上分析可以看出，主令控制器手柄突然從零位扳到第三擋時，電動機的起動過程與手柄操作過程無關 ， 該控制電路通過 d16,d17 的作用 (時間原則 )，系統(tǒng)能保證： 基于 PLC 的船舶電動起貨機控制系統(tǒng) 10 自動逐級延時起動，電動機不會在 4 極 ,8 極運轉時產(chǎn)生堵轉和直接起動的現(xiàn)象。 停車過程 這種電動起貨機在停車時進行機械剎車之前 .先通過再生制動來實現(xiàn)三級 制動。主令控制器手柄從第二或第三擋突然扳到零位時，由于在第二、三擋時，第 18 回路中 d15的常閉觸點 56 閉合，為再生制動做好了準備。當手柄突然回到零位時，雖然 d12（或d13）失電釋放，但 d15 線圈通電 。 第 18 回路中 d15 常閉觸點 56 延時斷開，因而，方向接觸器 c11(或 c12)繼續(xù)保持通電吸合，而此時 c13 又通電吸合，使低速 28 級繞組通電，電動機進入再生制動運行狀態(tài)。在 d12(或 d13)失電 釋放時， 25 回路斷電，便 c17失電 。 其觸點延時釋放 (c17 為直流工作線圈 ，由于線圈和電容器的放電作用 ，使斷電延時釋放 )。另外，電磁制動器 s11 斷電時（線圈也有放電延時過程 )，也是延時釋放，所以此時不能立即進行機械制動。因此，當手柄扳回零位時，在 d15 的延時時間內，電動機進行再生制動，使電動機轉速急速下降。隨后 cl7 和 sll 相繼釋放，再生制動與機械制動同時進行，在 d15 延時 后， cll(或 cl2)失電釋放，低速 28 極繞組斷電，進人單獨機械制動狀態(tài)，直到停車。 逆轉矩控制 【 18】 當主令控制器手 柄從提升第三擋突然扳到落貨第三擋 (或反之 )時，提升輔助繼電器d12 失電釋放，但落貨輔助繼電器 d13 不能立即通電。這是因為 d15 得電后，其常閉觸點延時斷開，運行期間使 c11 仍保持有電吸合所以 d13 不能立即獲電， c12 也不得電，從而防止出現(xiàn)高 速反接制動。此時，因為 c1 c15 失電，使 23 回路中的 c13 得電吸合，低速 28 級繞組通電進行再生制動。在 d12 失電時， cl7 也失電經(jīng)延時后釋放，則 s11失電，經(jīng)放電延時后動作進行機械剎車至停車。待 d15 延時完畢， c11 斷電釋放后，才使 d1 c12 相繼獲電吸合。電動機開始 反向逐級延時起動，直到落貨高速穩(wěn)定運行。 控制線路中的保護環(huán)節(jié) 【 12】 控制線路中設置的保護環(huán)節(jié)及其功能如下 【 3】 ： (1)短路保護 控制線路和風機控制電路采用熔斷器為 ell,e12,e13；吊桿電動機線路采用熔斷器為 e21,e22,e23；剎車回路設有熔斷器 e14,e15。 (2)失壓保護 利用 all 和 d21 零電壓繼電器實現(xiàn)失壓保護，井與主令控制器觸頭 611(10)和b21(24)組成零位連鎖。如果因為失壓停車，在電壓恢復后，手柄必須扳回零位后，系統(tǒng)才能重新開始工作。 (3)起貨電動機的過載保護 畢業(yè)設計 （論文） 11 系統(tǒng)采用熱敏電阻 RH1,控制一檔保護跳閘裝置 u11，用 RH23 控制二、三檔跳閘保護裝置 u12 來實現(xiàn)電動機的過載保護。當 28 極繞組長期過載時，熱敏電阻 ，大到一定值時，使 u1l 中的繼電器 dl 釋放， dl 的常開觸點斷開，使 13 回路中的 dl1失電， dl1 失電動作，其 (1314)觸頭斷開，使控制線路失電，起貨機停止工作。當 8極或 4 極統(tǒng)組長期過載時 RH23 阻值升高到使 u12 中 dl 釋放，其觸點斷開，使得 21 回路中的 d14 失電釋放， d14 的常開觸點 (1314)斷開后， 26,27 回路斷電，使中、高速回路斷電 而不能工作，只允許在低速運行。 (4)風機過載保護 風機過載時，熱繼電器 e16 動作，其觸點斷開 (11 回路 )，使接觸器 c16 失電，風機停止工作，同時， c16 的副觸點 (26 回路中的 1314)斷開，使 c14 和 c15 不能通電，所以起貨 機不 能在 中、 高速運行，只能在低速運行。 (5)應急停車 在應急情況下 ， 按下應急切斷按鈕 b1,控制電路失電，起貨機立即停止工作，但風機仍繼續(xù)運轉。 (6)吊桿電動機過載保護 當?shù)鯒U電動機過載時，熱繼電器 e24 動作，其觸點 (2122)斷開 (回路 3)，使零壓繼電器 d21 失電 ， 回路 5 中 d21 的觸點斷開控制電路的電源，吊桿電動機停止工作。 (7)連鎖 保護 吊桿電動機與起貨電動機之間通過回路 3 中 c17 和回路 12 中 e23 的輔 助觸點實現(xiàn)電氣連鎖，兩者同時工作。 這種恒轉矩交流起貨機的控制電路與前面討論的恒功率交流起貨機的控制電路有其相同的部分，也有其不同的部分。所以，對其不同的結構及不同的控制電路要有一個基本的了解。在平時維護檢修時就能及時處理起貨機發(fā)生的各種故障，保證船舶的正常運營。 如果這種起貨機發(fā)生電動機過熱或燒毀故障時，首先應排除剎車失靈，造成電動機堵轉的故障 ； 其次 ， 要注意制動環(huán)節(jié)，因為三 級制動配合不好，電動機也會發(fā)生低速堵轉。要檢查 d15 的延時時間和 cl7 的放電釋放時間。另外，這種起貨電動機的過 載保護的檢測 元件是熱敏電阻。所以要考慮到起貨機常常處于過載和頻繁 的起停的工作狀態(tài)。一旦熱敏電阻失效，它就不能起到保護作用，當電機過載時，就會燒毀電動機。交流起貨機的控制方法及控制線路有許多種，但其工作原理大致相同。起貨機運行過程中出現(xiàn)的故障較多，有的故障原因也很復雜，甚至是多個因素造成的。所以要求必須熟悉電氣系統(tǒng)的工作原理及各個元器件的作用及所在位置，只有這樣才能迅速排除故障。另外 ， 平時的管理和維護 也是相當重要的，一定 不能 忽視。 ： 基于 PLC 的船舶電動起貨機控制系統(tǒng) 12 小結 本章介紹了 恒轉矩交流三速 船用電動起貨機的系統(tǒng)設計、硬件組成、系統(tǒng)接線和實現(xiàn)的功能。 詳細分析了其工作過程，以及工作過程中注意的事項 ，本文涉及的繼電接觸器控制的電動起貨機是現(xiàn)代的主流，有其重要的意義。 畢業(yè)設計 （論文） 13 第 3 章 PLC 控制三速交流起貨機控制系統(tǒng) 目前，船用電動起貨機大多數(shù)采用繼電接觸器控制系統(tǒng) 【 4】 。這種 控制系統(tǒng)線路比較復雜，觸點多、體積大，不僅可靠性較差，而且維護、檢查、保養(yǎng)的工作量都很大，這樣直接影 響船舶的安全營運。繼電接觸器控制的交流三速起貨機在運行過程中，由于觸點多，故障率相對較高， 同 應用 PLC 控制 的 電動起貨機的 比較 ，系統(tǒng)的結構組成靈活方便，功能完善，具有自診斷、監(jiān)控等功能。安裝、調試簡便，當過程或控制功能調整時，只須修改應用軟件即可，無需停機或改變硬件線路。維護量很少， PLC 系統(tǒng)的故障絕大多數(shù)是外部現(xiàn)場設備，發(fā)生問題更換插件，迅速方便。 把有觸點控制變?yōu)闊o觸點控制，使系統(tǒng)變得更為安全可靠，維護變得更方便。 利用可編程控制器 【 5】 來實現(xiàn)交流三漣起貨機的控制系統(tǒng)的種類很多，但其工作原理及控制 方 法是一樣 的。在此本設計提出 一種 使用 SLC— 500 型可編程控制器（ PLC）實現(xiàn)交流三速起貨機的控制系統(tǒng)。 PLC 由于其自身的特點，在工業(yè)生產(chǎn)的各個領域得到了愈來愈廣泛的應用。而作為PLC 的用戶，要正確地應用 PLC 去完成各種不同的控制任務，首先應了解其組成結構和工作原理。 SLC— 500 型 可編程序控制器 (PLC)的 介紹 SLC500 型可編程存儲器（ PLC）由 羅克韋爾自動化公司 生產(chǎn)， 從 1903 年誕生以來已經(jīng)贏得了廣泛的國際聲譽。 SLC500 有多款不同容量和內置通訊接口的處理器可選。提供最大容量最多可達 64K 字（ 128K 字節(jié)）的數(shù)據(jù) /程序內存，精心設計的控制內核保證了同樣功能程序對內存的占用率只有其它競爭產(chǎn)品的 50%不到； SLC 500 的模塊化 I/O系統(tǒng)提供了包括開關量、模擬量和專用模塊在內的 60 多種 I/O 模塊。 SLC500 型可編程存儲器（ PLC） 的特點 【 2】 SLC 500 系列證明了其產(chǎn)品可靠性、技術創(chuàng)新、性能方面的高標準。穩(wěn)定的、堅定的質量是 SLC 500 系統(tǒng)的特點。 SLC 500 單一平臺支持高速數(shù)字量、復雜的過程控制應用，這是高速操作應用比如玻璃瓶流水線和包裝設備的理想選擇。而且，全面的診斷功能簡化 了應用 SLC 500 系統(tǒng)的排錯難度。 SLC 500 在內存 (從 1K 到 64K)上、機架選擇上(4 槽、 7 槽、 10 槽、 13 槽 )、指令集、電源模塊、內置的通訊方式上提供很寬的選擇，從而能夠完全根據(jù)應用需求來定制控制系統(tǒng)。這些處理器在不同行業(yè)中應用廣泛。 SLC500 型可編程存儲器（ PLC） 的基本 結構及參數(shù) 【 22】 SLC— 500 型 可編程序控制器 （ PLC） 實施控制 ，其實質就是按一定算法進行輸入輸出變換，并將這個變換與以物理實現(xiàn)。輸入輸出變換、物理實現(xiàn)可以說是 PLC實施控制的兩個基本點，同時物理實現(xiàn)也是 PLC 與普 通微機相區(qū)別之處，其需要考： 基于 PLC 的船舶電動起貨機控制系統(tǒng) 14 慮實際控制的需要，應能排除干擾信號適應于工業(yè)現(xiàn)場 。 輸出應放大到工業(yè)控制的水平，能為實際控制系統(tǒng)方便使用，所以 SLC— 500 型 可編程序控制器 （ PLC） 采用了典型的計算機結構，主要是由微處理器（ CPU）、存儲器（ RAM/ROM）、輸入輸出接口（ I/O）電路、通信接口及電源組成。 其 基本結構