【導(dǎo)讀】而橋式起重機作為物料搬運系統(tǒng)中一種典型設(shè)備，在企業(yè)生產(chǎn)活。成本是十分重要。傳統(tǒng)的橋式起重控制系統(tǒng)主要采用繼電器、接觸器進(jìn)行控制，障率高，電能浪費大，效率低等缺點。因此根據(jù)橋式起重機的運行特點，將可編。現(xiàn)、查找、處理故障；并且節(jié)約了能源。變頻器采用三菱公司FR-A540系列產(chǎn)品，和較高的調(diào)速精度，并且可以有7種不同的速度，比傳統(tǒng)的起重機多幾種速度。

　　

【正文】 與轉(zhuǎn)速方向相反，屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。改變串接在轉(zhuǎn)子電路中的電阻，可以分級調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。提升過程的機械特性曲線位于第一象限，如下圖所示。圖中所示特性曲線 1,2,3,4 分別對應(yīng)串接電阻為 R1， R2， R3， R4且滿足 R1＞ R2＞ R3＞ R4對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為 n1,n2,n3,n4,所串電阻越大，對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越低。 圖 314 正向電動機狀態(tài)提升重物過程機械特性圖 （ R1＞ R2＞ R3＞ R4） ② 當(dāng)下放較輕貨物時，位能力矩小于摩擦阻力矩，欲使輕物放下，電動機需接反向相序電源，使電動機工作在反向電動狀態(tài)。此時，轉(zhuǎn)速方向為負(fù)（下放），電動機電磁力矩方向與轉(zhuǎn)速方向相同，負(fù)載力矩等于摩擦阻力與位能力矩之差，方向和轉(zhuǎn)速相反，機械物特性曲線位于第三象限。電動機轉(zhuǎn)子繞組串接電阻越大，對應(yīng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越低。如下圖所示。 圖 315 反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)下放輕物過程機械特性曲線 （ R1＞ R2＞ R3＞ R4） ③當(dāng)放下較重貨物時，位能負(fù)載力矩大于摩擦阻力矩，為控制下放速度不致過快，電動機應(yīng)接正相序電源，此時轉(zhuǎn)速方向為負(fù)，電動機電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方向相反，成為制動轉(zhuǎn)矩，電動機工作于反接制動狀態(tài) ，機械特性曲線位于第四象限，如下圖所示，此時串接于電動機轉(zhuǎn)子電路的電阻越大，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越高，在反接制動狀態(tài)下放重物過程中，電動機從軸上輸入機械功率，同時從電源吸收電磁功率，這兩部分功率主要消耗在轉(zhuǎn)子電路所串聯(lián)電阻上。 圖 316 反接制動狀態(tài)下放重物過程機械特性曲線 （ R＜ R＜ R＜ R） ④當(dāng)下放較重貨物時， 如電動機接反向相序電源，在下放轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同，電動機在電磁轉(zhuǎn)矩及位能力矩共同作用下，加速下放重物，直至轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩，才能達(dá)到穩(wěn)定下放轉(zhuǎn)速，此時電動機工作于回饋制動狀態(tài)，其工作特性曲線 位于第四象限，如下圖所示。在回饋制動下放重物時，串接于轉(zhuǎn)子電路的電阻越大，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越高，此時電動機從轉(zhuǎn)軸上輸入的機械功率，大部分變?yōu)殡娔芑仞伣o電源。 圖 317 回饋制動狀態(tài)下放重物過程機械特性 （ R＜ R＜ R＜ R） 橋式起重機的安全使用注意事項 （ 1）每臺起重機必須在明顯的地方掛上額定起重量的標(biāo)牌。 （ 2）工作中，橋架上不許有人或用吊鉤運送人。 （ 3）無操作證和酒后都不許駕駛起重機。 （ 4）操作中必須精神集中、不許談話、吸煙或做無關(guān)的事情。 （ 5）車上要清潔干凈；不許亂放設(shè)備、工具、易燃品、易爆品和危險品。 （ 6）起重機不允許超荷使用。 （ 7）下列情況不許起吊：捆綁不牢；機件超負(fù)荷；信號不明；斜拉；埋或凍在地里的物件；被吊物件上有人；沒有安全保護(hù)措施的易燃品、易爆器和危險品；過滿的 液體物品；鋼絲繩不符合安全使用要求；升降機構(gòu)有故障。 （ 8）起重機在沒有障礙物的線路上運行時，吊鉤或 吊具 以及吊物底面，必須離地面 2m以上。如果越過障礙物時，須超過障礙物 高。 （ 9）對吊運小于額定起重量 50%的物件，允許兩個機構(gòu)同時動作；吊大于額定起重量 50%的物件，則只可以一個機構(gòu)動作。 （ 10）具有主、副鉤的橋式起重機，不要同時上升或下降主、副鉤（ 特殊例外）。 （ 11）不許在被吊起的物件上施焊或錘擊及在物件下面工作（有支撐時可以）。 （ 12）必須在停電后，并在電門上掛有停電作業(yè)的標(biāo)志時，方可做檢查或進(jìn)行維修工作。如必須帶電作業(yè)時，須有安全措施保護(hù)，并設(shè)有專人照管。 （ 13）不許隨便從車上往下亂扔?xùn)|西。 （ 14）限位開關(guān)和聯(lián)鎖保護(hù)裝置，要經(jīng)常檢查。 （ 15）不允許用碰限位開關(guān)作為停車的辦法。 （ 16）升降制動器存在問題時，不允許升降重物。 （ 17）被吊物件不許在人或設(shè)備上空運行。 （ 18）對起重機某部進(jìn)行焊接時，要專門設(shè)置地線，不準(zhǔn)利用機身做地線。 （ 19）吊鉤處于下極限位置時，卷筒上必須保留有兩圈以上的安全繩圈。 （ 20）起重機不允許互相碰撞，更不允許利用一臺起重機去推動另一臺起重機進(jìn)行工作。 （ 21）吊運較重的物件、液態(tài)金屬、易爆及危險品時，必須先緩慢地起吊離地面 100~200mm，試驗制動器的可靠性。 （ 22）修理和檢查用的照明燈，其電壓必須在 36V 以下。 （ 23）橋式起重機所有的電氣設(shè)備外殼均應(yīng)接地。如小車軌道不是焊接在主梁上時，應(yīng)采取焊接地 線措施。接地線可用截面積大于 75mm2的鍍鋅扁鐵或 10mm2的裸銅線或大于 30mm2 的鍍鋅圓鋼。司機室或起重機體的接地位置應(yīng)多于兩處。起重機上任何一點到電源中性點間的接地電阻，均應(yīng)小于 4Ω 。 （ 24）要定期做安全技術(shù)檢查，做好預(yù)檢預(yù)修工作。 第四章 橋式起重機 PLC 程序設(shè)計 設(shè)計目標(biāo)及思路 編程實現(xiàn)對橋式起重機的動作進(jìn)行控制，具體要求如下 ： ①吊鉤升降控制 吊鉤是通過電機拖動鋼絲完成升降動作的，電機的正反向運動決定吊鉤的運動方向，在運轉(zhuǎn)中需要考慮鋼絲的極限范圍。 ② 小車前后運行控制 起重機運載 小車的前后運動也是通過電機驅(qū)動的，在動作過程中，不允許超出起重機的兩側(cè)極限位置。 ③起重機左右運動控制 起重機左右運轉(zhuǎn)由拖動電機帶動整個車體在軌道上左右運動，其運動范圍應(yīng)該控制在軌道離兩個盡頭一定距離處，以確保設(shè)備不會脫離軌道。 ④聲光指示控制 起重機處于運動過程狀態(tài)時，要給出鈴聲警告；在運轉(zhuǎn)到對應(yīng)的極限位置時，在駕駛室內(nèi)給出指示燈顯示。 橋式起重機的控制很簡單，主要是實現(xiàn) 3 個拖動電機的正反轉(zhuǎn)控制。其控制實現(xiàn)的邏輯可以采用已學(xué)的一些控制方法，考慮到實際的起重機控制中使用的不是控制按鈕 而是多向轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時快速換向的情況多，所以在程序?qū)崿F(xiàn)上要求對這些細(xì)節(jié)充分考慮，采取對應(yīng)的實現(xiàn)手段。 控制需求分析與硬件設(shè)計 可編程控制器 用于橋式起重機控制，只需要使用最簡單的設(shè)備就可以實現(xiàn)控制要求。系統(tǒng)的輸入主要是總電源合閘信號、 3個主要被控設(shè)備的控制信號和相應(yīng)的位置極限信號；輸出時 3個拖動電動機的正反轉(zhuǎn)信號和聲光指示信號?？偟貋碚f，需 13個輸入信號和 8個輸出信號。橋式起重機控制的 PLC 配置示意圖如下圖所示： S 7 3 4 1 限 位 開 關(guān) 操 作 臺 指 令+ 1 0 V0 VA D C 1 +A D C 1 D i n 1D i n 2D i n 3D i n 4D i n 5D i n 6+ 1 5 VP EL 1L 2L 3B + B WVUP EA o u t A o u t 1 +D o u t 3 N OD o u t 3 C o mD o u t 3 N CD o u t 2 C o mD o u t 2 N OD o u t 1 C o mD o u t 1 N oD o u t 1 N C123456781 61 791 81 92 02 12 22 32 42 51 21 3MP G數(shù) 字 量 輸 出脈 沖 編 碼 器繼 電 器制 動 器電 動 機M I C R O M A S T E R4 4 0模 擬 量 輸 入6 x 數(shù) 字 量 輸 入制 動 電 阻 圖 411 橋式起 重機控制 PLC 配置圖 橋式起重機 PLC 控制 程序設(shè)計 通過 使用可編程控制器對 3 個電機的正反轉(zhuǎn)控制的實現(xiàn)，就可以實現(xiàn)對橋式起重機的動作控制。程序梯形圖如下： 圖 412 橋式起重機控制的梯形圖 （ 1） 圖 413 橋式起重機控制的梯形圖 （ 2） 圖 414 橋式起重機控制的梯形圖 （ 3） 第五章 結(jié)束語 本論文主要為橋式起重機設(shè)計一套由可編程控制器控制的橋式起重機控制系統(tǒng)，同時實現(xiàn)起重機電機調(diào)速的可調(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)到橋式起重機的基本操作要求，目前的橋式起重機系統(tǒng)大部分還是使用的繼電器接觸器形式進(jìn)行控制，但隨著可編程控制器價格的不斷降低和 其中設(shè)備功能的不斷增強，已經(jīng)出現(xiàn)使用可編程控制器進(jìn)行控制的起重設(shè)備。本設(shè)計的橋式起重機控制程序，在實現(xiàn)基本的電機控制基礎(chǔ)上，同時對系統(tǒng)的具體應(yīng)用需求進(jìn)行了考慮，增加了對位置的邏輯處理，具有限位和報警功能。報警鈴在系統(tǒng)吊取和移動時給出警告，確保工作時能引起相關(guān)區(qū)域人員的注意。 橋式起重機廣泛應(yīng)用于工業(yè)生活中，作為主要的運載設(shè)備使用小型可編程控制器對其進(jìn)行控制，可以使 系統(tǒng)的整體運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和可靠性得到更好的保障。本設(shè)計要給出的就是針對常見的橋式起重機系統(tǒng) 編寫的控制程序。本設(shè)計應(yīng)用 PLC的強大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件所開發(fā)出來的良好的通信能力，實現(xiàn)司機對電機的遠(yuǎn)程控制及起重機的自動化。 致謝 在 論文完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo) 和幫助我的老師、朋友、同學(xué)致以最誠摯的謝意和最中心的祝福！ 感謝導(dǎo)師張有東老師！老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實的研究作風(fēng)，淵博深厚的知識，孜孜不倦的誨人，我感到由衷的敬佩。導(dǎo)師以其嚴(yán)謹(jǐn)、求實的治學(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；導(dǎo)師踏實認(rèn)真、開拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益；導(dǎo)師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、以及社會實踐機會。本論文從選題到完成無不侵透著恩師的心血，在此期間，老師多次詢問我的論文進(jìn)度 ，提醒我該注意的問題，并在我課題遇到困難時給予我耐心的指導(dǎo)與幫助，借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的恩師表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意！并且感謝導(dǎo)師那對待知識一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)， 在學(xué)習(xí)、生活和以后的工作中給我樹立的良好榜樣，并希望在今后的學(xué)習(xí)工作中繼續(xù)得到導(dǎo)師的教導(dǎo)。 感謝華北科技學(xué)院機電系的各位老師在這四年的學(xué)習(xí)生活中給予我的關(guān)心和幫助，也感謝我在學(xué)校期間結(jié)識的好友，給予我的幫助、鼓勵和支持，再次一并感謝。 參考文獻(xiàn) . 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