【正文】 表 32 20/5t 交流橋式起重機(jī)電器元件明細(xì)表 符 號(hào) 名 稱(chēng) 型 號(hào) 數(shù)量 備 注 M5 主鉤電動(dòng)機(jī) YZR315M 75 kW 1 M1 副鉤電動(dòng)機(jī) YZR200L 15KW 1 M2 小車(chē)電動(dòng)機(jī) YZR132MB kW 1 M M4 大車(chē)電動(dòng)機(jī) YZR160MB kW 2 AC1 副鉤凸輪控制器 K J150／ 1 1 控制副鉤電動(dòng)機(jī) AC2 小車(chē)凸輪控制器 K J150／ 1 1 控制小車(chē)電動(dòng)機(jī) AC3 大車(chē)凸輪控制器 K J150／ 5 1 控制大車(chē)電動(dòng)機(jī) AC4 主鉤主令控制器 LK112／ 9。 表 31 PLC 輸入、輸出地址分配表 序號(hào) 元件名稱(chēng) 原系統(tǒng)中 的符號(hào) 輸入地址編號(hào) 序 號(hào) 元件名稱(chēng) 原系統(tǒng)中 的符號(hào) 輸 出地 址編號(hào) 1 總起動(dòng)按鈕 SB1 X00 1 進(jìn)線主接觸器 KM Y00 2 急停、欠壓 SQ1KHV X01 3 倉(cāng)門(mén)行程開(kāi)關(guān) SQ9 X02 2 倉(cāng)門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示 Y02 4 橋架門(mén)行程開(kāi)關(guān) SQ10 X03 3 橋架開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示 Y03 5 主鉤限位行程開(kāi)關(guān) SQ SQ2 X04 4 主鉤限位動(dòng)作指示 Y04 6 大車(chē)限位行程開(kāi)關(guān) SQ SQ4 X05 5 大車(chē)限位動(dòng)作指示 Y05 7 小車(chē)限位行程開(kāi)關(guān) SQ SQ6 X06 6 小車(chē)限位動(dòng)作指示 Y06 8 副鉤限位行程開(kāi)關(guān) SQ SQ8 X07 7 副鉤限位動(dòng)作指示 Y07 9 總過(guò)流繼電器 KOC0 X10 8 總過(guò)流動(dòng)作指示 Y10 10 主鉤過(guò)流繼電器 KOC1 X11 8 主鉤過(guò)流動(dòng)作指示 Y11 11 大車(chē)過(guò)流繼電器 1 KOC2 X12 9 大車(chē)過(guò)流動(dòng)作指示 1 Y12 12 大車(chē)過(guò)流繼電器 2 KOC3 X13 10 大車(chē)過(guò)流動(dòng)作指示 2 Y13 13 小車(chē)過(guò)流繼電器 KOC4 X14 11 小車(chē)過(guò)流動(dòng)作指示 Y14 14 副鉤過(guò)流繼電器 KOC5 X15 12 副鉤過(guò)流 動(dòng)作指示 Y15 15 指示信號(hào)復(fù)位按鈕 X16 16 主鉤主令控制器 SA1上 3 X20 13 起升正轉(zhuǎn)接觸器 KM1 Y20 17 SA1上 2 X21 14 起升反轉(zhuǎn)接觸器 KM2 Y21 18 SA1上 1 X22 15 起升單相制動(dòng)接觸器 KM3 Y22 19 SA10 位 X23 16 起升第一加速接觸器 KM4 Y23 20 SA1下 1 X24 17 起升第二加速接觸器 KM5 Y24 21 SA1下 2 X25 18 起升第三加速接觸器 KM6 Y25 22 SA1下 3 X26 19 起升第四加速接觸器 KM7 Y26 23 主鉤點(diǎn)動(dòng)腳踏開(kāi)關(guān) SF X27 20 起升電磁制動(dòng)接觸器 KM8 Y27 24 大車(chē)主令控制器 SA2前 3 X30 21 大車(chē)正轉(zhuǎn)接觸器 KM10 Y30 25 SA2前 2 X31 21 大車(chē)反轉(zhuǎn)接觸器 KM11 Y31 25 SA2前 1 X32 23 大車(chē)第一加速接觸器 KM1 KM16 Y32 26 SA20 位 X33 24 大車(chē)第二加速接觸器 KM1 KM17 Y33 27 SA2后 1 X34 25 大車(chē)第三加速接觸器 KM1 KM18 Y34 28 SA2后 2 X35 26 大車(chē)第四加速接觸器 KM1 KM19 Y35 續(xù)表 31 序 元件名稱(chēng) 原系統(tǒng)中 輸入地 序 元件名稱(chēng) 原系統(tǒng)中 輸出地 33 號(hào) 的符號(hào) 址編號(hào) 號(hào) 的符號(hào) 址編號(hào) 29 SA2后 3 X36 30 副鉤主令控制器 SA3上 3 X40 34 副鉤正轉(zhuǎn)接觸器 KM20 Y40 31 SA3上 2 X41 35 副鉤反轉(zhuǎn)接觸器 KM21 Y41 32 SA3上 1 X42 36 副鉤單相制動(dòng) 接觸器 KM22 Y42 33 S30 位 X43 37 副鉤第一加速接觸器 KM23 Y43 34 SA3下 1 X44 38 副鉤第二加速接觸器 KM24 Y44 35 SA3下 2 X45 39 副鉤第三加速接觸器 KM25 Y45 36 SA3下 3 X46 40 副鉤第四加速接觸器 KM26 Y46 37 小車(chē)主令控制器 SA4左 3 X50 27 小車(chē)正轉(zhuǎn)接觸器 KM30 Y50 38 SA4左 2 X51 28 小車(chē)反轉(zhuǎn)接觸器 KM31 Y51 40 SA4左 1 X52 29 小車(chē)第一加速接觸器 KM32 Y52 41 SA40 位 X53 30 小車(chē)第二加速接觸器 KM33 Y53 42 SA4右 1 X54 31 小車(chē)第三加速接觸器 KM34 Y54 43 S4右 2 X55 32 小車(chē)第四加速接觸器 KM35 Y55 44 SA4右 3 X56 33 器件選擇 從技術(shù)改造出發(fā)，首先要考慮最大限度地利用原有設(shè)備和器件，用最小的投入產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。從輸入輸出點(diǎn)數(shù)看，若按 10％～ 20％的裕量考慮，則其輸入輸出點(diǎn)數(shù)為： 44 (1+10％～ 20％ )=～ (點(diǎn) ) 40 (1+10％～ 20％ )=44～ 48(點(diǎn) ) 32 所以，選擇輸入、輸出點(diǎn)數(shù)分別為 50 的 PLC 即可，經(jīng)過(guò)綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇了三菱 FX2N系列 PLC，型號(hào)為 FX2N128MR。小車(chē) 行走機(jī)構(gòu)的控制電路與大車(chē)行走機(jī)構(gòu)的控制電路類(lèi)似，只是由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，切換轉(zhuǎn)子電阻 的 接觸器 數(shù)量有所減少，若 轉(zhuǎn)子回路的電阻仍按 5 段考慮，也需要 4 臺(tái)接觸器，加上電動(dòng)機(jī)的 正反轉(zhuǎn) 控制共 需要 6 臺(tái) 接觸器 ，這樣，也需要 7 個(gè)輸入點(diǎn)和 6 個(gè) 輸出點(diǎn)。 即 大、小車(chē) 行走機(jī)構(gòu)均 需要 14 個(gè)輸入點(diǎn)和 12 個(gè)輸出點(diǎn)。 大車(chē)行走機(jī)構(gòu) 的控制電路中有 10 個(gè)接觸器（ KM10～ KM19）和 1 個(gè)零壓繼電器 （ KHV2） ，零壓繼電器 仍可用 PLC 內(nèi)部的輔助繼電器代替，用于正反轉(zhuǎn)的兩臺(tái) 個(gè)接觸器（ KM10 和 KM11） 需要 2 個(gè) 輸出點(diǎn)， 用于兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路的 8 個(gè) 接觸器（ KM12～ KM19） 線圈是分成 4 組并聯(lián)使用的，它們需要 4 個(gè) 輸出點(diǎn)。 行走機(jī)構(gòu) 原起重機(jī)的大、小車(chē) 行走機(jī)構(gòu)均采用凸輪控制器控制，在本次設(shè)計(jì)中擬采用 PLC 控制， PLC 控制 系統(tǒng)及程序的設(shè)計(jì)將仿照 圖 所示的 PQY 系列主令控制電路 進(jìn)行。因此有 7 個(gè)輸出點(diǎn)。 副 鉤主令器有 上升、下降及零位 7 個(gè)擋位，只 需要 7 個(gè)輸入點(diǎn)。 起升機(jī)構(gòu) (主鉤和副鉤） 由圖 ，主鉤的主令控制器有上升、下降及零位 7 個(gè)擋位，由 11 組觸點(diǎn)控制起升電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)合理程序設(shè)計(jì)，只 需要 7 個(gè)輸入點(diǎn)，若考慮點(diǎn)動(dòng)控制需要而設(shè)置的腳踏開(kāi)關(guān)，還需要 1 個(gè)輸入點(diǎn)。由保護(hù)電路可知，5 臺(tái)電動(dòng)機(jī)中的任何一臺(tái)過(guò)流進(jìn)線接觸器線圈都將斷電，使整個(gè)系統(tǒng)停止工作，從這一角度出發(fā)，將所有過(guò)流繼電器的觸點(diǎn)合并用一個(gè)輸入點(diǎn)就可以了。欠壓繼電器和急停開(kāi)關(guān)和用 1 個(gè)輸入點(diǎn)，指示信號(hào)復(fù)位需要 1 個(gè)輸入點(diǎn)。 倉(cāng)門(mén)、橋架門(mén)行程開(kāi)關(guān)需要 2 個(gè)輸入點(diǎn)。 由保護(hù)電路可知， 5 臺(tái)電動(dòng)機(jī)中的任何一臺(tái)過(guò)流進(jìn)線接觸器線圈都將斷電，使整個(gè)系統(tǒng)停止工作，從這一角度出發(fā)，將所有過(guò)流繼電器的觸點(diǎn)合并用一個(gè)輸入點(diǎn)就可以了，但這樣不能反映是哪一臺(tái)電動(dòng)機(jī)發(fā)生了過(guò)流，為解決這一問(wèn)題，可以在設(shè)計(jì)時(shí)使每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)流繼電器占用一個(gè)輸入點(diǎn)，在相應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)流時(shí)，使相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)停止工作，同時(shí)發(fā)出燈 光報(bào)警信號(hào)，這樣過(guò)流繼電器需要 6 個(gè)輸入點(diǎn)。 通過(guò)綜合分析和比較，認(rèn)為第二種方案是可行的。如果只將主令控制器控制的 主鉤 改為 PLC 主令控制， 接觸器 器觸點(diǎn)相連接 依然 存在，使整個(gè)系統(tǒng)的接線仍然很復(fù)雜，日常的維修工作量和困難程度還將很大。在控制方法上，從手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制；在控制功能上，從簡(jiǎn)單控制發(fā)展到智能化控制；在操作上，從策重發(fā)展到信息化處理；在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微型計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)。 所有這些措施都可以節(jié)省 PLC 的輸出點(diǎn)數(shù) 。如用 8 個(gè)輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)數(shù)字顯示器，而這兩個(gè)數(shù)字顯示器可顯示 00～ 99，即 100 個(gè)狀態(tài)。 (5)用接觸器的輔助觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn) PLC 外部的硬件聯(lián)鎖，或控制指示燈。 (3)與外部元件的觸點(diǎn)配合，可以用一個(gè)輸出點(diǎn)控制兩個(gè)或多 個(gè)有不同要求的負(fù)載。如在需要用指示燈顯示 PLC 驅(qū)動(dòng)的負(fù)載（如接觸器線圈）狀態(tài)時(shí)，可以將指示燈與負(fù)載并聯(lián)，并聯(lián)時(shí)其指示燈應(yīng)與負(fù)載的額定電壓相同，但總電流不應(yīng)超過(guò) PLC 的允許值。某些手動(dòng)按鈕還需要串接一些安全聯(lián)鎖觸點(diǎn)等，如果 外部硬件聯(lián)鎖電路過(guò)于復(fù)雜，則應(yīng)考慮仍將有關(guān)信號(hào)送入 PLC，用梯形圖實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。 數(shù)字開(kāi)關(guān)指令 DSW（功能指令編號(hào)： FNC72），利用該指令，只需 4 個(gè)或 8 個(gè)輸入點(diǎn) 4 個(gè)輸出點(diǎn)，就可讀入 1 個(gè)或 2 個(gè) 4 位 BCD 碼數(shù)字開(kāi)關(guān)提供的信息?？奢斎?16～ 64 個(gè)信號(hào)。 矩陣輸入指令 MTR（指令編號(hào)： FNC52）。 矩陣輸入 矩陣輸入可顯著地減少所需 PLC 的輸入點(diǎn)數(shù)。 如某負(fù)載在三個(gè)地點(diǎn)控制起動(dòng)和停止，將三個(gè)起動(dòng)信號(hào)（觸點(diǎn)）并聯(lián)，將三個(gè)停止信號(hào)（觸點(diǎn)）串聯(lián)，分別輸送給 PLC 的兩個(gè)輸入點(diǎn)，如圖 32 所示，與每一個(gè)起動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)各 占用一個(gè)輸入點(diǎn)的方法比，節(jié)省了輸入點(diǎn)，同時(shí)還簡(jiǎn)化了梯圖電路。 例如某負(fù)載可在多處起動(dòng)和停止，可以將多個(gè)起動(dòng)用的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，將多個(gè)停止用的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，分別送給 PLC 的兩個(gè)輸入點(diǎn)。各開(kāi)關(guān)串聯(lián)了二極管后，切斷了寄生回路，避免了錯(cuò)誤輸入信號(hào)的產(chǎn)生。 圖中的二極管用來(lái)防止出現(xiàn)寄生電路。 減少所需輸入點(diǎn)數(shù)的方法 分 時(shí)分組輸入 自動(dòng)程序和手動(dòng)程序同時(shí)執(zhí)行，自動(dòng)和手動(dòng)這兩種工作方式分別使用的輸入量可以分成兩組輸入（見(jiàn)圖 31）。 (14) PLC 緊急停止應(yīng)使用外部開(kāi)關(guān)切斷，以確保安全。 (12) 條件允許的情況下最好獨(dú)立每一路輸出，便于控制和檢查 ，也保護(hù)其它輸出回路；當(dāng)一個(gè)輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)只會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)輸出回路失控。 (11) 盡量利用 PLC內(nèi)部功能軟件，充分調(diào)用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開(kāi)發(fā)。 (9) 不參與控制循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入 PLC。 (7) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞 PLC。與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)可通過(guò) RS232c 接口直接連接， RS422+rs232c。擴(kuò)展部分超出主單元驅(qū)動(dòng)能力時(shí)應(yīng)選用帶電源的擴(kuò)展模塊或另外加電源模塊給予支持。 (5)PLC的擴(kuò)展：可通過(guò)增加擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展單元與主單元連接的方式。 (4)儲(chǔ)存時(shí)間、維持時(shí)間：一般儲(chǔ)存期保持 1～ 3年 (與使用次數(shù)有關(guān) )。 (2)PLC 輸入 /輸出點(diǎn)確定： I/O 點(diǎn)數(shù)選擇時(shí)要留出 10%～ 15%的余量。 開(kāi)關(guān)量輸入：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) 輸入點(diǎn)數(shù) 10 開(kāi)關(guān)量輸出：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) 輸出點(diǎn)數(shù) 8 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器數(shù)量 2 26 模擬量：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) 模擬 量通道數(shù) 100 通信接口：所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) 接口個(gè)數(shù) 300 根據(jù)上述計(jì)算得到的存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上備用量即為用戶(hù)存儲(chǔ)器的容量。 ②估算法。 (2)用戶(hù)存儲(chǔ)器容量的估算 用戶(hù)應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素（如I/O 點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等）有關(guān)，存儲(chǔ)器容量的選擇一般有兩種方法： ①根據(jù)編程實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算。 PLC 容量估算 PLC 容量包括兩個(gè)方面：一是 I/O 的點(diǎn)數(shù)，二是用戶(hù)存儲(chǔ)器的容量。 選擇 PLC 機(jī)型注意要點(diǎn) (1)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對(duì)象的復(fù)雜程度； (2)對(duì) I/O 點(diǎn)數(shù)和 I/O 點(diǎn)的類(lèi)型 (數(shù)字量、模擬量等 )統(tǒng)計(jì)； (3)適當(dāng)進(jìn)行內(nèi) 存容量估計(jì)的基礎(chǔ)上，確定留有適當(dāng)?shù)挠嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型 (小、中、大形機(jī)器 )； (4)結(jié)合市場(chǎng)情況，考察 PLC 生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價(jià)格性能比較好的 PLC 機(jī)型。對(duì)局域網(wǎng)的考慮可允許在將來(lái)將單個(gè)控制器集成為一個(gè)廠級(jí)通信網(wǎng)。如果能夠考慮到未來(lái)的發(fā)展將會(huì)用最小的代價(jià)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行革新和增加新功能。因此，合理選擇 PLC，對(duì)提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)擠指標(biāo)起著重要的作用。 PLC 硬件的選擇 硬件選購(gòu)目前市場(chǎng)上的 PLC 產(chǎn)品眾多，除國(guó)產(chǎn)品牌外，國(guó)外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、 FUJJ、德國(guó) 的 SIEMENS，韓國(guó)的 LG 等。 控制程序是控制整個(gè)系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。必要時(shí)還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這樣可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。在深入了解和掌握控制要求、主要控制的基本方式以及應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等各方面情況之后。 (4)選擇用戶(hù)輸入設(shè)備（按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸