【正文】 S通信指令用于PLC與變頻器等驅動設備的通信及控制。將通信USS通信指令置于用戶程序中，經編譯后自動地將一個或多個子程序和完成3個中斷程序添加到用戶程序中。另外需要將一個V存儲地址分配給USS3全局變量表的第一個存取單元，從這個地址開始，以后連續(xù)的400個字節(jié)的V存儲器將被USS指令使用，不能用作他用。當使用USS指令進行通信時，只能使用通信口0，而且0口不能用作它用，包括與編程設備的通信或自由通信。 使用USS協(xié)議的編程順序如下： （1）通過調用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)，標志為激活的任何變頻器都自動地在后臺進行輪詢控制，匯集狀態(tài)，并防止變頻器的串行鏈路超時。 把V存儲器地址分配給USS協(xié)議。 (2)通過調用USS_CTRL指令來控制指定的變頻器，如啟停，控制方向，設定速度，查詢變頻器返回的狀態(tài)字等。 （3）同時調用USS_RPM_W或USS_WPM_R指令來讀取或寫變頻器參數(shù)，以便于設置變頻器參數(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 橋式起重機主副起升機構速度的控制，是一現(xiàn)很重要的技術指標，本系統(tǒng)由通過旋轉編碼器測得電機速度，由數(shù)模轉換卡轉換成數(shù)字量，傳遞給變頻器，與設定速度進行比較，采用常規(guī)的PID算法在控制效果上就能夠達到較為理想的結果，所以，本系統(tǒng)起升機構控制方案為常規(guī)的數(shù)字PID算法并結合PLC中的PID控制模塊來控制。 為了實時通知操作員故障消息，以便盡快地排除故障，確保整個系統(tǒng)正常運行，本控制系統(tǒng)具有良好的故障報警措施。所以在PLC程序中始終對相應的傳感器輸入信號進行掃描，一旦有諸于變頻器故障，超重等故障，應馬上切斷該設備，并啟動蜂鳴器，進行報警。 考慮到工業(yè)現(xiàn)場可能的干擾,1）(一般為幾十毫秒到幾百毫秒)才認為有故障。2)在啟動設備時，逐步開啟報警。上述兩個措施可有效的防止誤報警。報警處理由畫面元素和PLC變量直接對應，無需編程。 可編程控制器的主要應用場合是工業(yè)現(xiàn)場，工作環(huán)境中各種干擾對系統(tǒng)設備的正常運行存在著嚴重的影響。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）輸入信號電纜、輸出信號電纜和電力電纜都要分開敷設，不能扎在一起。 (2)必要時需選用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號電纜，并注意一端接地。 (3)多芯電纜中的備用芯線也要一端接地，一則擴大屏蔽作用，二則抑制芯線間的信號串擾及外部干擾。 （4）為避免干擾，同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜傳輸。所以，對數(shù)字信號和模擬信號，在任何情況下，都必須分開電纜進行傳輸。低電平信號線應與其它信號線分開。盡量縮短模擬量I/O信號線的長度，并采用雙芯屏蔽線作為信號線。 （5）PLC電柜應有獨立的接地線，接地電阻小于10歐姆。 (6)引至PLC柜的電纜要盡量遠離那些會產生電磁干擾的裝置。 (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，保證良好的通風環(huán)境，在設備現(xiàn)場，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、有導電灰塵、有腐蝕性氣體、振動、熱源或潮濕的地方。 6全文總結及其展望 本文主要為橋式起重機設計一套變頻調速控制系統(tǒng)，同時實現(xiàn)起重機電機速度的可調節(jié)，以節(jié)約能源和適應生產的需要。 根據要求，此系統(tǒng)要能達到現(xiàn)場的運行狀況、運行數(shù)據都可以在司機控制室掌握，用戶在控制室可以通過人機界面來設置變頻器的運行頻率、啟動和停止電機，并且變頻器的故障信息可以在人機界面上反映出來，以用來提示用戶。采用變頻器實現(xiàn)起重機電機的調速運行，結合PLC的強大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件所開發(fā)出來的良好人機界面和通信能力，實現(xiàn)在司機控制室對電機的遠程控制運行參數(shù)調節(jié)。上位機選擇觸摸屏主要完成系統(tǒng)的組態(tài)、監(jiān)控、參數(shù)設置和開關量置位。下位機采用PLC來實現(xiàn)各電機的啟、停、電磁閥的開關，數(shù)值的轉換、速度的檢測。 總結本文的主要工作有以下幾點: ，橋式起重機控制系統(tǒng)采用工業(yè)觸摸屏監(jiān)控起重機變頻調速系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由上位機(工業(yè)觸摸屏系統(tǒng))、下位機(PLC控制系統(tǒng))、變頻調速系統(tǒng)等組成。 ，利用其良好的人機界面和通信能力，在PC機上可開發(fā)出友好人機界面，下載至工業(yè)觸摸屏中，使工作人員可以實現(xiàn)變頻器的參數(shù)設置、電機的啟動和停止同時可實現(xiàn)系統(tǒng)故障報警。 ，能控制起重機大車、小車的運行方向和速度換檔。吊鉤的升、降方向及速度換檔，同時能檢測各個電機故障現(xiàn)象并送往工業(yè)觸摸屏進行顯示，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。，在橋式起重機起升機構各加上一套由旋轉編碼器、PG數(shù)模轉換和PLC相結合的閉環(huán)系統(tǒng)，使主副吊鉤拖動更加穩(wěn)定、可靠。實驗結果表明，采用該控制系統(tǒng)，使橋式起重機工作可靠，使用方便，同時具有動態(tài)顯示的功能，節(jié)能效果好。 本文在橋式起重機控制系統(tǒng)研究中，采用變頻器和可編程序控制器相結合的方法，橋式起重機變頻調速進行了一些研究，雖然取得了一定的成果，但同時還存在以下幾點不足: ，針對橋式起重機控制系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的分散、獨立工作方式，導致操作和調度、管理之間信息不靈，貨物裝卸時間長，設備利用率低等問題，還沒有考慮到基于現(xiàn)場總線技術實現(xiàn)橋式起重機控制系統(tǒng)的網絡化智能化的設計思想，以形成從駕駛室到電氣房、監(jiān)控室的智能化、網絡化。 、電路也較復雜，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。由于時間關系對本課題的研究還不夠完善，對起重機的故障診斷，遙控領域沒有過多涉及，起重機同時應具有一定的自診斷功能。 未來橋式起重機將向著自動化運轉、數(shù)字化控制、采用自動定位和識別技術、以及先進的遙控和通信技術、先進的網絡系統(tǒng)，機械故障診斷系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實技術等方向發(fā)展，最終實現(xiàn)橋式起重機的高效化、實用化。因此，采用全變頻調速系統(tǒng)，以改善橋式起重機的整體性能，對推動起重機械電氣控制與調速系統(tǒng)的更新?lián)Q代，具有非?，F(xiàn)實的意義。 參考文獻[1] . 北京：中國電力出版社，2009.[2]。建筑機械，2000（6）：21—24[3] 吳學松. 建筑機械化[J].河北：中國質量協(xié)會工程機械分會會刊 ，2007.[4] 嚴大考，鄭蘭霞. 起重機械[M]. 鄭州：鄭州大學出版社，2003,248250.[5] 張勁，盧毅非. 現(xiàn)代起重機械[M]. 北京：人民交通出版社， 2003，3338.[6] 徐海 施利春 變頻器原理及應用. 北京:清華大學出版社，2011.[7] 李益民，劉小春. 電機與電氣控制技術. 北京：高等教育出版社，2006.[8] 漆漢宏. PLC電氣控制技術. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.[9]上山直彥. 現(xiàn)代交流調速，吳鐵堅等譯. 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技術. 機床電器，1990年，第6期：4649[11]陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)（第二版）. 北京：機械工業(yè)出版業(yè)，1997:189201[12]周紹英，儲方杰. ,1996,11:24162[13]蘇彥明，李宏. 交流調速控制系統(tǒng)的控制策略. 機械工業(yè)出版社,1998,6:3487[14]鞏建平，張學. 現(xiàn)代可編程序控制器原理與應用. 北京：科學出版社，1999:2225[15]張小坤. 可編程控制器原理與應用. 西安：西北工業(yè)大學出版社，1988:1318[16]朱少祥等. 可編程控制器（PC）原理及應用. 上海交通大學出版社，1998[17]崔亞軍. ：電子工業(yè)出版社，250[18]:哈爾濱工業(yè)大學出版社，1991:5869[19]韓安榮. 通用變頻器及應用. 北京：機械工業(yè)出版社，2000:4548[20]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1995:14[21]趙慶林. 用變頻調速器實現(xiàn)過程的自動控制. 石油化工自動化， 3435[22]過玉卿. 起重運輸機械. 武漢：華中理工大學出版社，[23]張質文等. 起重機設計手冊. 北京：中國鐵道出版社，2001[24]馬國華. 監(jiān)控組態(tài)軟件及應用. 清華大學出版社. 2001年8月：116,2034[25]馬寅. 起重機的變頻調速. 起重運輸機械，2001，（12）：2123[26]張三豹. 變頻調速起重機中的PLC. 起重運輸機械，2001，（12）：2729[27]王梅生. 變頻調速在起重機中的應用. 起重運輸機械，1999，(2):610[28]滿永奎. 通用變頻器及其應用. 北京：機械工業(yè)出版社，1995[29]李偉. 起重機工業(yè)觸摸屏監(jiān)控變頻無極調速系統(tǒng). 電工技術，2003年10期致謝 在論文完稿之際，謹向教導和幫助我的師長、朋友、同學，以及默默支持和鼓勵我的親人們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福!感謝我的指導老師謝東壘老師在我準備論文期間，以其嚴謹、求實的治學態(tài)度、高度的責任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵，本論文從選題到完成無不浸透著 謝老師的心血。在此期間，老師多次詢問我的課題進度，提醒我該注意的問題，并在我課題遇到困難時，給予了我耐心的指導和幫助。借此論文的完成之際，謹向我的指導老師表達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謹作風，在學習、生活和以后的工作中給我樹立了為學為人的榜樣。 感謝河南理工大學電氣學院的各位老師在這兩年學習生涯中給予我的關心和幫助，同時也感謝高沙沙、韓銀娟、劉青、劉玲、李好麗等諸位同學給予我各方面的支持與幫助，也感謝我在焦作求學期間結識的好友給予我的幫助、鼓勵和支持，在此一并感謝。最后，我要深深感謝我的父母和姐妹，多年來，正是由于他們對我學業(yè)上的支持、理解和鼓勵，對我一如既往的殷切期望和無私奉獻，給予了我無盡的關愛和動力，才使得我得以順利完成學業(yè)!