基于plc的門座式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)-張?zhí)靷?資料下載頁
2024-11-06 10:37本頁面
【導(dǎo)讀】被大型港口裝卸機(jī)械普遍的采用。PLC技術(shù)的發(fā)展，為更多的自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)提供了。依托學(xué)校港口電氣實(shí)驗(yàn)室教學(xué)改革，通過對(duì)目前港口門座起重機(jī)工作情況分析，本?，F(xiàn)有條件，編寫了部分結(jié)構(gòu)的軟件。尤其是關(guān)鍵的機(jī)電控制系統(tǒng)也從常規(guī)的繼電控制方式和發(fā)電機(jī)。以提高學(xué)生的港口電氣控制維護(hù)及維修技能。PLC采用西門子S7-300系列產(chǎn)品；變頻器選用日本安川H1000系列的產(chǎn)品；采用二臺(tái)功率為的電機(jī)，電壓為380V，電機(jī)帶風(fēng)機(jī)，超速開關(guān)與脈沖編碼器。該機(jī)構(gòu)還裝設(shè)有凸輪限位開關(guān)、載荷傳感器，以保證機(jī)構(gòu)能安全正常的運(yùn)行。二臺(tái)安川公司CIMR-HB4A0009型變頻器，采用帶PG矢量控制方式。器運(yùn)行在50HZ；在吊鉤工況下，根據(jù)重物的負(fù)載，變頻器運(yùn)行在50HZ或100HZ。頻率,從而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的目的。自動(dòng)抓斗五種運(yùn)行方式的操作。式，減少抱閘閉合時(shí)的振動(dòng)及抱閘磨損，使停車更平穩(wěn)。負(fù)荷保護(hù)，大風(fēng)保護(hù)，超速等多種保護(hù)。當(dāng)變頻器一旦出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí),必須通過聯(lián)動(dòng)臺(tái)。上的故障復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。
【正文】 擇的通訊卡）； F601：當(dāng)通訊出錯(cuò)時(shí)的輸入方式設(shè)為 0（繼續(xù)運(yùn)行）； F602：設(shè)置為 1； F603：設(shè)置為 3。 雖然主設(shè)置采用了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊方式，但變頻器的“非常停止”輸入端（ S12）在任何運(yùn)行指令輸入方式下均有效。 PROFIBUSDP 的通訊調(diào)試是在 PLC 軟件 CXPTOFIBUS 軟件上實(shí)現(xiàn)的，首先要將變頻器江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 第 8 頁 廠家提供的通用數(shù)據(jù)源描述文件（即 GSD 文件）下載到 PLC，再通過 CXPTOFIBUS 軟件的硬件設(shè)置配置功能配置 PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)并組態(tài)有關(guān)硬件，并對(duì)變頻器的輸入 /輸出數(shù)據(jù)地址繼續(xù)分配。 G7 變頻器輸出 /輸入的有關(guān)參數(shù)由 16 個(gè)字組成，每個(gè)字的含義可查詢相關(guān)手冊(cè)，常用的是前二字，第一個(gè)字主要控制變頻器的執(zhí)行指令，其中第 2 位控制電機(jī)運(yùn)行方向，第 9 位為外部故障輸入，第 10 位為變頻器故障復(fù)位，其余位主要是對(duì)多功能端子的定義；第二字頻率指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 系統(tǒng)控制電路 系統(tǒng)的控制電路主要包括 PLC 的 I/O 接口電路和二次控制回路， PLC 的輸入模塊有 6塊，其輸入由限位、按鈕、開關(guān)、輔助觸點(diǎn)、 主 令等數(shù)字開關(guān)量組成，生產(chǎn)模塊有 2 塊，主要控制接觸器、繼電器、指示燈等；二次控制回路主要控制主電源及大功率接觸器。 4 PLC 軟件設(shè)計(jì) 變頻器的控制是由 PLC 實(shí)現(xiàn)的，下面以 起升和 變幅機(jī)構(gòu)為例，說明 PLC 軟件的編制方法。 通過 DIP1 通訊卡設(shè)置的變幅機(jī)構(gòu)的變頻器從站地址為 2，輸入數(shù)據(jù)的地址范圍為CI01000～ CI03015，根據(jù) G7 變頻器 PROFIBUSDP 手冊(cè)中的定義，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài) 由 CI01000字控制，頻率指令由 CI01001 控制。下面是控制變頻器的主要指令（程序中省略了邏輯控制部分）。 LD OUT 變頻器復(fù)位 OUT 外部電氣故障輸入，變頻器停止運(yùn)行 LD OUT 增幅檔指令（電機(jī)正轉(zhuǎn)） LD OUT 減幅檔指令（電機(jī)反轉(zhuǎn)） LD OR AND MOV(021)3E8 D1001 變頻器頻率給定指令（ 10Hz） 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 9 頁 圖 （ 3） PLC 程序（起升機(jī)構(gòu)邏輯控制） 圖 （ 4） PLC 程序（起升機(jī)構(gòu)調(diào)速控制） 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 采用以上方案設(shè)計(jì)的門座 式 起重機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置有以下特點(diǎn)： ⑴ 電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性變硬，定位精確 r提高了卸船效率。 ⑵ 運(yùn)行，啟、制動(dòng)平穩(wěn)，加、減速時(shí)沖擊減小，安全性高，延長了機(jī)械的使用壽命。 ⑶ 電氣制動(dòng)由變頻器實(shí)現(xiàn)，降低了能耗，同時(shí)也減少了維護(hù)量。 ⑷ 機(jī)械制動(dòng)在電機(jī)速度接近零速時(shí)投入，所以機(jī)械剎車的制動(dòng)片壽命大大延長。 ⑸ 減少大量交流接觸器，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 ⑹ 結(jié)合 PLC 及變頻器自身的保護(hù)、檢測(cè)、故障報(bào) 警等強(qiáng)大的功能，提高電控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 第 10 頁 結(jié) 論 門座式起重機(jī)是港口碼頭數(shù)量和使用做多 ,同時(shí) ,機(jī)構(gòu)也最復(fù)雜 ,機(jī)構(gòu)也最多的最典型的電動(dòng)裝卸機(jī)械。由于它較好的工作性能和優(yōu)越的結(jié)構(gòu)，其被廣泛的應(yīng)用在港口及碼頭。在不同的場(chǎng)合，它能夠用不同的速度來工作，很好的提高了生產(chǎn)效率和確保生產(chǎn)的安全。 隨著其控制系統(tǒng)的不斷改進(jìn)與升級(jí)，結(jié)合 PLC 及變頻器自身的保護(hù)、檢測(cè)、故障等功能，很好的提高了電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 這些技術(shù)的發(fā)展 充分 保證了門座起重機(jī)性能的迅速提高，以適應(yīng) 不斷發(fā)展的 生產(chǎn)力 的 需要。 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 第 11 頁 致 謝 感 謝江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院三年來的培養(yǎng)，感謝蔡亮老師對(duì)本論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心的指引和教導(dǎo)，并最終得以完成畢業(yè)論文 ,對(duì)此 ,我衷心的感謝！在三年的大學(xué)生涯里，還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助，在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意 ! 此外，在校期間與眾多優(yōu)秀的學(xué)生共事、生活，使我獲益匪淺，我也衷心的感謝你們，祝愿大家有個(gè)美好的未來！江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李梵，曾昭龍，李文秀 .艦載起重機(jī)的智能控制系統(tǒng)仿真研究 . 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) .2020 年04 期； [2] 王曉軍，邵惠鶴 .基 于模糊的橋式起重機(jī)的定位和防擺控制研究 . 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) .2020年 04 期； [3] 周彩珍 .基于 PLC 的起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) . 機(jī)電工程 .2020 年 02 期； [4] 張煉冬 ,王子旭 .門座式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的智能化實(shí)現(xiàn) . 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 .2020 年 09期； [5] 段蘇振，鮑林棟 .交流變頻調(diào)速技術(shù)在 1100t 門式起重機(jī)中的應(yīng)用 . 變頻器世界 .2020年 07 期 ；
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