【正文】 S通信指令用于PLC與變頻器等驅(qū)動(dòng)設(shè)備的通信及控制。將通信USS通信指令置于用戶程序中，經(jīng)編譯后自動(dòng)地將一個(gè)或多個(gè)子程序和完成3個(gè)中斷程序添加到用戶程序中。另外需要將一個(gè)V存儲(chǔ)地址分配給USS3全局變量表的第一個(gè)存取單元，從這個(gè)地址開始，以后連續(xù)的400個(gè)字節(jié)的V存儲(chǔ)器將被USS指令使用，不能用作他用。當(dāng)使用USS指令進(jìn)行通信時(shí)，只能使用通信口0，而且0口不能用作它用，包括與編程設(shè)備的通信或自由通信。 使用USS協(xié)議的編程順序如下： （1）通過(guò)調(diào)用USS_INIT指令以改變USS通信參數(shù)，如啟用或禁止USS協(xié)議、設(shè)定波特率，指示哪些地址的變頻器是激活的(即可與之通信)，標(biāo)志為激活的任何變頻器都自動(dòng)地在后臺(tái)進(jìn)行輪詢控制，匯集狀態(tài)，并防止變頻器的串行鏈路超時(shí)。 把V存儲(chǔ)器地址分配給USS協(xié)議。 (2)通過(guò)調(diào)用USS_CTRL指令來(lái)控制指定的變頻器，如啟停，控制方向，設(shè)定速度，查詢變頻器返回的狀態(tài)字等。 （3）同時(shí)調(diào)用USS_RPM_W或USS_WPM_R指令來(lái)讀取或?qū)懽冾l器參數(shù)，以便于設(shè)置變頻器參數(shù)，程序中所用的波特率和地址相匹配。采用上述方法，我們可以很好地控制網(wǎng)帶的速度并查詢變頻器的狀態(tài)，把診斷信息反饋給PLC。 PID控制模塊 橋式起重機(jī)主副起升機(jī)構(gòu)速度的控制，是一現(xiàn)很重要的技術(shù)指標(biāo)，本系統(tǒng)由通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)得電機(jī)速度，由數(shù)模轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳遞給變頻器，與設(shè)定速度進(jìn)行比較，采用常規(guī)的PID算法在控制效果上就能夠達(dá)到較為理想的結(jié)果，所以，本系統(tǒng)起升機(jī)構(gòu)控制方案為常規(guī)的數(shù)字PID算法并結(jié)合PLC中的PID控制模塊來(lái)控制。 為了實(shí)時(shí)通知操作員故障消息，以便盡快地排除故障，確保整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，本控制系統(tǒng)具有良好的故障報(bào)警措施。所以在PLC程序中始終對(duì)相應(yīng)的傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行掃描，一旦有諸于變頻器故障，超重等故障，應(yīng)馬上切斷該設(shè)備，并啟動(dòng)蜂鳴器，進(jìn)行報(bào)警。 考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能的干擾,1）(一般為幾十毫秒到幾百毫秒)才認(rèn)為有故障。2)在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，逐步開啟報(bào)警。上述兩個(gè)措施可有效的防止誤報(bào)警。報(bào)警處理由畫面元素和PLC變量直接對(duì)應(yīng)，無(wú)需編程。 可編程控制器的主要應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，工作環(huán)境中各種干擾對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行存在著嚴(yán)重的影響。所以在本系統(tǒng)中也不例外，有必要考慮PLC的抗干擾措施。 抗干擾的主要措施有： （1）輸入信號(hào)電纜、輸出信號(hào)電纜和電力電纜都要分開敷設(shè)，不能扎在一起。 (2)必要時(shí)需選用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號(hào)電纜，并注意一端接地。 (3)多芯電纜中的備用芯線也要一端接地，一則擴(kuò)大屏蔽作用，二則抑制芯線間的信號(hào)串?dāng)_及外部干擾。 （4）為避免干擾，同一電平等級(jí)的信號(hào)才能用一條多芯電纜傳輸。所以，對(duì)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，在任何情況下，都必須分開電纜進(jìn)行傳輸。低電平信號(hào)線應(yīng)與其它信號(hào)線分開。盡量縮短模擬量I/O信號(hào)線的長(zhǎng)度，并采用雙芯屏蔽線作為信號(hào)線。 （5）PLC電柜應(yīng)有獨(dú)立的接地線，接地電阻小于10歐姆。 (6)引至PLC柜的電纜要盡量遠(yuǎn)離那些會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的裝置。 (7)一般要將PLC裝于專門的電柜中，要注意PLC四周留有50mm以上的凈空間，保證良好的通風(fēng)環(huán)境，在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，要充分考慮周圍環(huán)境的影響，盡量不要將PLC安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動(dòng)、熱源或潮濕的地方。 6全文總結(jié)及其展望 本文主要為橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)一套變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)速度的可調(diào)節(jié)，以節(jié)約能源和適應(yīng)生產(chǎn)的需要。 根據(jù)要求，此系統(tǒng)要能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況、運(yùn)行數(shù)據(jù)都可以在司機(jī)控制室掌握，用戶在控制室可以通過(guò)人機(jī)界面來(lái)設(shè)置變頻器的運(yùn)行頻率、啟動(dòng)和停止電機(jī)，并且變頻器的故障信息可以在人機(jī)界面上反映出來(lái)，以用來(lái)提示用戶。采用變頻器實(shí)現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行，結(jié)合PLC的強(qiáng)大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件所開發(fā)出來(lái)的良好人機(jī)界面和通信能力，實(shí)現(xiàn)在司機(jī)控制室對(duì)電機(jī)的遠(yuǎn)程控制運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。上位機(jī)選擇觸摸屏主要完成系統(tǒng)的組態(tài)、監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和開關(guān)量置位。下位機(jī)采用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)各電機(jī)的啟、停、電磁閥的開關(guān)，數(shù)值的轉(zhuǎn)換、速度的檢測(cè)。 總結(jié)本文的主要工作有以下幾點(diǎn): ，橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)采用工業(yè)觸摸屏監(jiān)控起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由上位機(jī)(工業(yè)觸摸屏系統(tǒng))、下位機(jī)(PLC控制系統(tǒng))、變頻調(diào)速系統(tǒng)等組成。 ，利用其良好的人機(jī)界面和通信能力，在PC機(jī)上可開發(fā)出友好人機(jī)界面，下載至工業(yè)觸摸屏中，使工作人員可以實(shí)現(xiàn)變頻器的參數(shù)設(shè)置、電機(jī)的啟動(dòng)和停止同時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障報(bào)警。 ，能控制起重機(jī)大車、小車的運(yùn)行方向和速度換檔。吊鉤的升、降方向及速度換檔，同時(shí)能檢測(cè)各個(gè)電機(jī)故障現(xiàn)象并送往工業(yè)觸摸屏進(jìn)行顯示，減小了傳統(tǒng)的繼電一接觸式控制系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。減少了硬件和控制線，極大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性。，在橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)各加上一套由旋轉(zhuǎn)編碼器、PG數(shù)模轉(zhuǎn)換和PLC相結(jié)合的閉環(huán)系統(tǒng)，使主副吊鉤拖動(dòng)更加穩(wěn)定、可靠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用該控制系統(tǒng)，使橋式起重機(jī)工作可靠，使用方便，同時(shí)具有動(dòng)態(tài)顯示的功能，節(jié)能效果好。 本文在橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)研究中，采用變頻器和可編程序控制器相結(jié)合的方法，橋式起重機(jī)變頻調(diào)速進(jìn)行了一些研究，雖然取得了一定的成果，但同時(shí)還存在以下幾點(diǎn)不足: ，針對(duì)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的分散、獨(dú)立工作方式，導(dǎo)致操作和調(diào)度、管理之間信息不靈，貨物裝卸時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低等問(wèn)題，還沒(méi)有考慮到基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化智能化的設(shè)計(jì)思想，以形成從駕駛室到電氣房、監(jiān)控室的智能化、網(wǎng)絡(luò)化。 、電路也較復(fù)雜，成本較高，易造成線路之間的相互干擾，在一定程度上影響系統(tǒng)的控制精度。由于時(shí)間關(guān)系對(duì)本課題的研究還不夠完善，對(duì)起重機(jī)的故障診斷，遙控領(lǐng)域沒(méi)有過(guò)多涉及，起重機(jī)同時(shí)應(yīng)具有一定的自診斷功能。 未來(lái)橋式起重機(jī)將向著自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)、數(shù)字化控制、采用自動(dòng)定位和識(shí)別技術(shù)、以及先進(jìn)的遙控和通信技術(shù)、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，機(jī)械故障診斷系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)的高效化、實(shí)用化。因此，采用全變頻調(diào)速系統(tǒng)，以改善橋式起重機(jī)的整體性能，對(duì)推動(dòng)起重機(jī)械電氣控制與調(diào)速系統(tǒng)的更新?lián)Q代，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 參考文獻(xiàn)[1] . 北京：中國(guó)電力出版社，2009.[2]。建筑機(jī)械，2000（6）：21—24[3] 吳學(xué)松. 建筑機(jī)械化[J].河北：中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)工程機(jī)械分會(huì)會(huì)刊 ，2007.[4] 嚴(yán)大考，鄭蘭霞. 起重機(jī)械[M]. 鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2003,248250.[5] 張勁，盧毅非. 現(xiàn)代起重機(jī)械[M]. 北京：人民交通出版社， 2003，3338.[6] 徐海 施利春 變頻器原理及應(yīng)用. 北京:清華大學(xué)出版社，2011.[7] 李益民，劉小春. 電機(jī)與電氣控制技術(shù). 北京：高等教育出版社，2006.[8] 漆漢宏. PLC電氣控制技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.[9]上山直彥. 現(xiàn)代交流調(diào)速，吳鐵堅(jiān)等譯. 北京:水利電力出版社，1989:2234[10]鮑燕傳. 變頻器的故障診斷與維護(hù)技術(shù). 機(jī)床電器，1990年，第6期：4649[11]陳伯時(shí). 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)（第二版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版業(yè)，1997:189201[12]周紹英，儲(chǔ)方杰. ,1996,11:24162[13]蘇彥明，李宏. 交流調(diào)速控制系統(tǒng)的控制策略. 機(jī)械工業(yè)出版社,1998,6:3487[14]鞏建平，張學(xué). 現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用. 北京：科學(xué)出版社，1999:2225[15]張小坤. 可編程控制器原理與應(yīng)用. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1988:1318[16]朱少祥等. 可編程控制器（PC）原理及應(yīng)用. 上海交通大學(xué)出版社，1998[17]崔亞軍. ：電子工業(yè)出版社，250[18]:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1991:5869[19]韓安榮. 通用變頻器及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:4548[20]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1995:14[21]趙慶林. 用變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)控制. 石油化工自動(dòng)化， 3435[22]過(guò)玉卿. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 武漢：華中理工大學(xué)出版社，[23]張質(zhì)文等. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：中國(guó)鐵道出版社，2001[24]馬國(guó)華. 監(jiān)控組態(tài)軟件及應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社. 2001年8月：116,2034[25]馬寅. 起重機(jī)的變頻調(diào)速. 起重運(yùn)輸機(jī)械，2001，（12）：2123[26]張三豹. 變頻調(diào)速起重機(jī)中的PLC. 起重運(yùn)輸機(jī)械，2001，（12）：2729[27]王梅生. 變頻調(diào)速在起重機(jī)中的應(yīng)用. 起重運(yùn)輸機(jī)械，1999，(2):610[28]滿永奎. 通用變頻器及其應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[29]李偉. 起重機(jī)工業(yè)觸摸屏監(jiān)控變頻無(wú)極調(diào)速系統(tǒng). 電工技術(shù)，2003年10期致謝 在論文完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo)和幫助我的師長(zhǎng)、朋友、同學(xué)，以及默默支持和鼓勵(lì)我的親人們致以最誠(chéng)摯的謝意和最衷心的祝福!感謝我的指導(dǎo)老師謝東壘老師在我準(zhǔn)備論文期間，以其嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵(lì)，本論文從選題到完成無(wú)不浸透著 謝老師的心血。在此期間，老師多次詢問(wèn)我的課題進(jìn)度，提醒我該注意的問(wèn)題，并在我課題遇到困難時(shí)，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助。借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意!感謝謝老師不厭其煩的教誨和一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，在學(xué)習(xí)、生活和以后的工作中給我樹立了為學(xué)為人的榜樣。 感謝河南理工大學(xué)電氣學(xué)院的各位老師在這兩年學(xué)習(xí)生涯中給予我的關(guān)心和幫助，同時(shí)也感謝高沙沙、韓銀娟、劉青、劉玲、李好麗等諸位同學(xué)給予我各方面的支持與幫助，也感謝我在焦作求學(xué)期間結(jié)識(shí)的好友給予我的幫助、鼓勵(lì)和支持，在此一并感謝。最后，我要深深感謝我的父母和姐妹，多年來(lái)，正是由于他們對(duì)我學(xué)業(yè)上的支持、理解和鼓勵(lì)，對(duì)我一如既往的殷切期望和無(wú)私奉獻(xiàn)，給予了我無(wú)盡的關(guān)愛(ài)和動(dòng)力，才使得我得以順利完成學(xué)業(yè)!