【正文】 PLC 輸入輸出點數(shù)分配 PLC 輸入輸出點數(shù)分配見表 52。 表 52 I/O 地址分配 1 SB1 起升電機正轉按鈕 X000 21 SB18 緊急 制動塔臂回轉 X023 2 SB2 起升電機反轉按鈕 X001 22 SQSQ6 塔臂回轉限位開關 X024 3 SB3 起升低檔速按鈕 X002 23 KA1 起升電機正轉觸頭 Y000 4 SB4 起升中檔速按鈕 X003 24 KA2 起升電機反轉觸頭 Y001 5 SB5 起升高檔速按鈕 X004 25 KA3 起升低檔速觸頭 Y002 6 SB6 緊急制動起升電機 X005 26 KA4 起升中檔速觸頭 Y003 7 SQSQ2 起升高度限位開關 X006 27 KA5 起升高 檔速觸頭 Y004 8 SB7 小車電機正轉按鈕 X007 28 KA6 小車電機正轉觸頭 Y005 9 SB8 小車電機反轉按鈕 X010 29 KA7 小車電機反轉觸頭 Y006 10 SB9 小車低檔速按鈕 X011 30 KA8 小車低檔速觸頭 Y007 11 SB10 小車中檔速按鈕 X012 31 KA9 小車中檔速觸頭 Y010 江南大學學士學位論文 24 12 SB11 小車高檔速按鈕 X013 32 KA10 小車高檔速觸頭 Y011 13 SB12 緊急制動小車電機 X014 33 KA11 回轉電機正 轉觸頭 Y012 14 SQSQ4 小車行走限位開關 X015 34 KA12 回轉電機反轉觸頭 Y013 16 SB13 回轉電機正轉按鈕 X016 35 KA13 回轉低檔速觸頭 Y014 17 SB14 回轉電機反轉按鈕 X017 36 KA14 回轉中檔速觸頭 Y015 18 SB15 回轉低檔速按鈕 X020 37 KA15 回轉高檔速觸頭 Y016 19 SB16 回轉中檔速按鈕 X021 38 L、 N 220V 交流電源 20 SB17 回轉高檔速按鈕 X022 39 COM1 公共端子 PLC 接線圖 本控制系統(tǒng)采用的是三菱 FX2N 系列 PLC。接線圖如 圖 53 所示 塔式起重機的 PLC 控制和變頻調速系統(tǒng)設計 25 圖 53 PLC 接線圖 PLC 梯形圖 控制系統(tǒng)的軟件設計 控制系統(tǒng)主要完成塔式起重機的起升電機、小車電機、以及塔臂電機一系列的操作。分為主程序和子程序，并且具有緊急制動和報警功能。圖 54 為主流程圖 江南大學學士學位論文 26 圖 54 控制系統(tǒng)的主流程圖 三菱 SWOPCFXGP／ WINC 編程軟件使用方法 1． 新建 建立一個程序文件， ”可用文件（ FILE） “菜單中的新建（ NEW）命令，在主窗口將顯示新建的程序文件程序區(qū)，也可用工具中按鈕來完成。新建的程序文件用戶可以根據(jù)實際變成需要做以下操作： 確定主機型號，根據(jù)實際應用情況選擇 PLC 型號。 按下 “確定 “按鈕，即可進入變成界面。 2． 打開已有文件 打開一個磁盤中已有的程序文件，可用 “文件（ FILE）菜單中的 “打開 ”，命令，在彈出的對話框中選擇打開的程序文件，也可用工具條中的按鈕來完成。 3． 怎樣上傳 在已經(jīng)與 PLC 建立通信的前提下，如果要上傳到 PLC 的存儲器中，可用 PLC 菜單中的 “傳送 ”命令中的 “讀出 ”子命令來完成。 4． 怎樣下載 塔式起重機的 PLC 控制和變頻調速系統(tǒng)設計 27 在已經(jīng)與 PLC 建立通信的前提下，如果要下載到 PLC 的存儲器文件，可用 PLC 菜單中的 “傳送 ”命令中的 “寫出 ”子命令來完成。同時為了提高傳送程序文件的效率，還可以在下載前設置傳送的范圍。 5． 編輯程序 編輯和修改控制程序是程序員利用三菱 SWOPCFXGP／ WINC 編程軟件要做的基本工作，就是該軟件的編輯功能，現(xiàn)在以梯形圖編輯器為例來介紹一些基本的編輯操作功能。 （ 1） 編程元件 梯形圖的編程元件主要有線圈、觸點、指令盒、標號及連接線，其輸入方法有兩種：方法一是功能圖輸出。首先在編輯窗口中光標定位，在功能圖中 選擇元件類型、輸入編號等，然后按下 “確定 ”就算完成某一元件的輸入，若有錯誤，如有元件編號錯誤、違反梯形圖的編程規(guī)則等，系統(tǒng)軟件會會馬上拒絕輸入的提示對話框，提醒設計者改正過來。 方法二就是利用功能鍵輸出操作，其方法與上面相同。 （ 2） 方法還有：順序輸入，在是在一個邏輯行中，如果只有編程元件的串聯(lián)連接，輸入和輸出都無分支，則就可認為是順序輸入。該方法非常簡單，只需要從邏輯行的開始依次輸入各變成 2 元件即可，每輸入一個元件，光標都會自動的移動到下一列。任意添加輸入：如果想在任意位置添加一個編程元件，只需要單擊這一 位置后，光標就會移動到此處，然后輸入需要編程的元件即可。 （ 3） 插入和刪除 編程中經(jīng)常要用到插入和刪除某一行或者某一列、一邏輯行等，所以可采取下措施： ① 插入：將光標移動到要插入的位置，然后選擇： “編輯 ”菜單，執(zhí)行菜單中的 “行插入 ”命令，即可輸入編程元件，從而實現(xiàn)邏輯行的輸入。 ② 刪除：首先通過鼠標選擇要刪除的邏輯行，然后利用 “編輯 ”菜單中的 “行刪除 ”命令就可以刪除該邏輯行的所有元件了。 對于元件的剪切、復制和粘貼和 PROTSL99SE 軟件的操作方法一樣，從略。 （ 4） 注釋 選定將要給予注釋的元件，雙擊 該元件、會出現(xiàn)一個對話框，即可輸入文字注釋。 ① 語言轉換 軟件可實現(xiàn)編程語言（編輯器）之間的任意切換，選擇 “視圖 ”菜單中的 STL、 LAD 便可進入對應的編程環(huán)境，使用最多的是 STL 和、 LAD 之間的互相轉換。 ② 轉換 程序編輯完成后，一定要利用 “編輯 ”菜單中的 “轉換 ”命令，將在編輯窗口中創(chuàng)建的電路圖轉換格式存入計算機中。反之，如果要退出編輯界面，不保存編制的程序。 六：測試 /運行 三菱 SWOPCFXGP／ WINC 編程軟件提供了一系列的工具，便于我們直接在軟件環(huán)境下進行調試和監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行情況。 1． 監(jiān)控 /測試 （ 1）元件監(jiān)控（ X、 Y、 M） 江南大學學士學位論文 28 選擇 “監(jiān)控 /測試 ”菜單，執(zhí)行 “進入元件監(jiān)控 ”命令彈出元件監(jiān)控的對話框，輸入要監(jiān)控的元件啟始編號，輸入要監(jiān)控元件的數(shù)量，按下 “確定 ”按鈕，在屏幕上顯示的元件的狀態(tài)。 （ 2）元件監(jiān)控 (T、 C、 D） 選擇 “監(jiān)控 /測試 ”菜單，執(zhí)行 “進入元件監(jiān)控 ”命令，彈出元件監(jiān)控的對話框，輸入要監(jiān)控的元件啟始編號，輸入要監(jiān)控的元件數(shù)量，按下 “確定 ”按鈕，在屏幕上顯示是十六進制的形式還是以十進制的形式表示所監(jiān)控元件的當前值。 （ 3）元件監(jiān)控（光標） 選擇 “監(jiān)控 /測試 ”菜單，執(zhí)行 “元件監(jiān)控（ 光標） ”命令，直接進入程序界面，在程序上就可以觀察元件的狀態(tài)和數(shù)值。 2． 強制 用戶可以強制指定值對變量賦值，所有強制改變的值都存在主機固定的 ROM 中。 強制輸出 ， 利用該功能來是指定元件的 ON/OFF。 選擇 “監(jiān)控 /測試 ”菜單，執(zhí)行 “強制輸出 ”命令，可以對元件 X、 Y、 M 以及特殊的 M、 S、T、 C 等類型的元件進行置位操作，可以對 X、 Y、 M 以及 M、 S、 T、 C、 D、 V、 Z 等類型的元件復位操作。改變設定值 ： 利用該功能來是指定元件設定值的改變 選擇 “監(jiān)控 /測試 ”菜單，執(zhí)行 “改變設定值 ”命令，可以對字元件 T、 C、 D 以及特 殊字符D、 V、 Z 等進行設定值的改變。 [9] 控制系統(tǒng)的 PLC 程序圖 塔式起重機 控制系統(tǒng)的 PLC 程序 可以在 SWOPCFXGP／ WINC 中編排，其步驟如下：[10][11] （ 1） 點擊 SWOPCFXGP／ WINC 圖標 塔式起重機的 PLC 控制和變頻調速系統(tǒng)設計 29 （ 2） 選擇所用 PLC 的型號，轉到默認的編譯環(huán)境下 （ 3） 出現(xiàn)梯形圖對話框 （ 4） 塔式起重機 控制系統(tǒng)的 PLC 梯形圖 江南大學學士學位論文 30 塔式起重機的 PLC 控制和變頻調速系統(tǒng)設計 31 江南大學學士學位論文 32 參考文獻： [1]張禮華． PLC 在塔式起重機電氣控制上的應用 [C]．南京：南京工業(yè)職業(yè)學院學報，. [2]李榮生．電氣傳動控制系統(tǒng)設計指導 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， ， 2244. [3]許建國．電機與拖動基礎 [M] 北京：高等教育出版社， ， 17120. [4]張燕賓，李鶴軒．電動機變頻調速圖解 [M]. ， 5563. [5]沈錦飛．電源變換應用技術 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， ， 80120. [6]鄭曉甌．塔式起重機變頻成套系統(tǒng)設計 [J] . 電工技術， 2021 年第六期， . [7]張萬忠，孫晉．可編程控制器入門與 應用實例 [M]. 北京： 中國電力出版社 ，80120. [8]袁任光．可編程序控制器（ PC）應用技術與實例 [D]. 廣州：華南理工大學出版社， 68149. [9]王庭有 .可編程控制器原理及應用 [M]. 北京：國防工業(yè)出版社 , 1225. [10]Jl, .|Hold, G. Low cost PLC design and application. Proceedings of 3rd IFAC Symposium on Low Cost , 1993. [11] Pelegri, J.|Ramirez, D.|Navarro, E.|Cassans, S. New trends in power lead munication (PLC) and its applications. Revista Espanola de Electronica. Ediciones Teicas Rede, March 1999 塔式起重機的 PLC 控制和變頻調速系統(tǒng)設計 33 致謝 總結 ： 通過這次畢業(yè)設計，讓我在踏出校門、步入工作之前有了一 次全面接觸實際問題解決的機會；通過運用在大學期間所學的知識實際解決問題，增加了實踐能力，同時也加深了對所學的理論知識的理解，也拓寬了自己的知識面，加強了自己的動手能力及解決問題的能力。 評價課題 ： 目前國內(nèi)塔式起重機控制系統(tǒng)絕大多數(shù)都是使用繼電器 接觸器控制 PLC 以其體積小、使用壽命長，性能價格比、自動化智能化水平高的特點和優(yōu)勢廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)控制領域。故使用變頻器配合 PLC 對塔式起重機進行控制，實現(xiàn)了對起重機的多轉速控制，控制系統(tǒng)更加安全、可靠。 資料獲?。? 這次畢業(yè)設計的資料主要由馮軍老師提供，包括 WinCC 的使用、西門子 S7300 系列的STEP7 軟件包使用手冊；另外，從學校圖書館也查閱了一些資料；還有在網(wǎng)上也查詢一些相關的信息。 同組協(xié)作： 在實際中，一個人并不能完成所有的任務，需要同組的人員一起協(xié)作。遇到不明白的地方還可以互相探討。如在需要用到 protell99 這個軟件畫圖時，由于對這個軟件的不熟悉 ,不可必要的遇到問題 ,涂優(yōu)同學給了我不少幫助。 經(jīng)驗介紹： 做設計前應先準備相關方面的理論知識，作好充分的準備。分析編程時要仔細、認真，做到對每個步驟都清清楚楚，聯(lián)鎖保護裝置要設定好，這是很重要的。編 程時，要明確自己所要控制的目的，對每個 LAD 元素的結構和功用及參數(shù)要有十足的了解，然后再確立自己編程的方案，這樣編出的程序才會盡善盡美。另外，方光輝老師給予了自己極大的幫助，有了老師的指導我們可以認識問題的所在，可以學習如何有效地解決問題。 致謝 ： 在完成這項課題的設計之際，我要向無錫江南大學通信與控制工程學院以及放方光輝老師表示衷心的感謝。感謝學校、院系對我的培養(yǎng)；感謝學院給我提供如此優(yōu)秀的課題和實驗設備；感謝方 老師的