【正文】 若是在室外，應(yīng)考慮到風(fēng)速對機(jī)器穩(wěn)定的影響，可以設(shè)置風(fēng)速傳感器，當(dāng)風(fēng)速過大，停止機(jī)器的操作。但實(shí)際操作中，為保證吊籃作業(yè)人員的安全，應(yīng)該在車上設(shè)有蓄電池以備用，防止突然斷電帶來的危險(xiǎn)。關(guān)于論文的幾點(diǎn)說明（1）本文針對高空作業(yè)車的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，取得了一定的成果，但還有很多不足之處需要繼續(xù)研究。論文的難點(diǎn)主要是液壓原理和電氣原理的理解。并以 10%20%左右的年增長率速度發(fā)展。我國高空作業(yè)車的現(xiàn)實(shí)需求量與需求潛力相比是非常微小的，在未來2030 年內(nèi)我國高空作業(yè)車產(chǎn)品將保持較快速度發(fā)展。STEP7 是西門子公司專為 S7300/400 系列 PLC 設(shè)計(jì)的編程軟件，通過該軟件對程序進(jìn)行仿真，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高空作業(yè)車的行走、支腿調(diào)節(jié)、吊籃的空中動(dòng)作等功能，同時(shí)進(jìn)行了動(dòng)作限位和安全互鎖，并帶有安全報(bào)警，保證操作人員的安全。此外，在檢測信號處理方面，本設(shè)計(jì)多處使用了傳感器和傳感器處理板，把檢測到的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，不僅有利于 PLC 的讀取，簡化了程序，而且數(shù)字信號具有精度高、可靠性強(qiáng)、使用效率高等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)行 PLC 編程。主要工作總結(jié)如下：在廣泛查閱資料的基礎(chǔ)上，介紹了高空作業(yè)車的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及其結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)，論述了課題研究的意義和內(nèi)容。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對高空作業(yè)車的需求增長很快，且日益小型化。并實(shí)現(xiàn)了各種信號的檢測，如吊籃稱重、吊籃防撞、吊籃調(diào)平、支腿檢測、底盤平衡檢測、大臂幅度限制檢測等，能夠了高空作業(yè)車的操作功能。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)器啟動(dòng)，控制電路接通。運(yùn)行仿真界面如圖 51所示。STEP7 軟件的使用十分方便，且直觀易懂。標(biāo)準(zhǔn)的STEP7 軟件包配備三種基本編程語言，即梯形圖（ＬＡＤ） ，功能塊圖（ＦＢＤ）和語句表（ＳＴＬ）編程語言，它們在 STEP7 中可以相互轉(zhuǎn)換。模擬信號輸入梯形圖： 程序LDN AN A = LD A A A AN AN AN AN AN = LD A LD O ALDAN AN AN AN AN = LD A LD O ALDAN AN AN AN AN = LD A LD O ALDAN AN AN AN AN = LD LD O ALDA AN AN AN AN = LD LD O ALDA AN AN AN AN AN = LD A A A A A AN AN AN AN AN = LD LD O ALD= LD LD O ALDA = LD = LD A = 仿真軟件介紹 西門子公司的 S7300/400 在大中型ＰＬＣ中應(yīng)用最為廣泛，市場占有率最高。（12）大臂長/角度允許：若大臂伸出長與擺動(dòng)幅度越限（ ） ，PLC 輸出（ ） ，發(fā)出報(bào)警。（10）行走速度選擇：吊籃負(fù)載有效情況下，在行走允許（ ）或支腿調(diào)節(jié)模式（）下，PLC 輸出速度切換允許信號（） 。（8）支腿穩(wěn)定信號：支腿調(diào)節(jié)模式下（）,若支腿未發(fā)生空撐（）則可實(shí)現(xiàn)PLC 輸出支腿穩(wěn)定信號（） 。 （6）轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)允許：吊籃負(fù)載有效情況下，若有主回轉(zhuǎn)操作信號()，在地面控制面板工作臂模式下（）或者吊籃控制面板控制（）并且與吊籃自動(dòng)調(diào)平（） 、小臂變幅（） 、吊籃動(dòng)作允許（） 、行走允許（） 、大臂操作允許（）實(shí)現(xiàn)互鎖時(shí) PLC 輸出轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)允許信號（ ） 。（4）大臂伸縮允許：吊籃負(fù)載有效情況下，如大臂操作允許（ ）有大臂伸出（）或收縮（） ，并且與吊籃自動(dòng)調(diào)平（ ） 、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)允許（ ） 、吊籃動(dòng)作允許（） 、行走允許（） 、小臂變幅（）實(shí)現(xiàn)互鎖時(shí)PLC 輸出大臂伸縮允許信號（） 。第五章 梯形圖及其仿真 梯形圖及其 PLC 程序 PLC 梯形圖（1）吊籃負(fù)載有效：在機(jī)體底盤未傾斜（） 、無碰撞（） 、負(fù)載未超重時(shí)即可實(shí)現(xiàn)吊籃負(fù)載有效輸出（）（2）自動(dòng)調(diào)平允許：吊籃負(fù)載有效（）情況下，若選擇吊籃發(fā)生傾斜（）并且吊籃操作模式（）時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平允許，同時(shí)吊籃自動(dòng)調(diào)平必須與小臂變幅（） 、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)允許（） 、吊籃動(dòng)作允許（） 、行走允許（） 、大臂操作允許（）實(shí)現(xiàn)互鎖。通過控制 KA KA19， KA20 、KA31 的通斷來調(diào)節(jié)YV27/28 實(shí)現(xiàn)小臂的變幅。手柄 5：AI_03 接地面控制板手柄 5，輸出一個(gè)模擬量實(shí)現(xiàn)大臂的變幅。手柄 3：KA2KA29 控制液壓閥 YV25/26 實(shí)現(xiàn)吊籃的左右回轉(zhuǎn)。密封保護(hù)等級 IP55工資環(huán)境溫度 2070℃圖 413 吊籃控制板手柄控制手柄 1：AI_01 接地面控制板手柄 1，輸出一個(gè)模擬量實(shí)現(xiàn)大臂的伸縮。電源 930Vdc電磁閥控制信號 2 個(gè)36W（雙向調(diào)平電磁閥）極限保護(hù)限位 2 個(gè)水銀角度開關(guān)，負(fù)載：5A，極限角度177。另外，自動(dòng)調(diào)平必須與手動(dòng)調(diào)平實(shí)現(xiàn)互鎖。SA30：緊急按鈕 S301：旋轉(zhuǎn)按鈕 ST_LA10 ：自動(dòng)調(diào)平裝置圖 412 吊籃的水平調(diào)節(jié)工作原理當(dāng)?shù)趸@未出現(xiàn)超載時(shí)，按 SA30 可以實(shí)現(xiàn)緊急情況報(bào)警，旋轉(zhuǎn) S301 則可實(shí)現(xiàn)吊籃上的自動(dòng)調(diào)平（吊籃的傾斜角度必須在 3176。KA2KA2KA27 分別為行走，大臂操作，支腿操作運(yùn)行繼電器。S202 為三位式選擇開關(guān)，分別選擇“行走—工作臂—支腿”模式。兩虛線框內(nèi)分別為大臂變幅的液壓調(diào)節(jié)閥與相應(yīng)的 PCB 印制電路板，行走、支腿速度調(diào)節(jié)的液壓閥與相應(yīng)的印制電路板。KA2KA27 為地面控制板上行走、大臂工作選擇模式繼電器的常閉出點(diǎn)。AI_03 為吊籃控制板手柄 5 的模擬量輸出，控制大臂的變幅。圖 410 地面控制板手柄 5 控制圖手柄 5 實(shí)現(xiàn)以下功能：支腿加速、行走加速、行走控制、大臂變幅。手柄4實(shí)現(xiàn)以下功能：右后支腿伸縮調(diào)節(jié)，小臂變幅。1%最大供電電壓 35VDC 誤差177。176。5176。通過控制KA1KA18的得電來作用于YV13/14時(shí)用來控制支腿的升降，作用于YV25/26時(shí)控制吊籃的左右回轉(zhuǎn)。通過控制KA1KA16實(shí)現(xiàn)左前支腿的調(diào)節(jié)。2%圖 48 地面控制板手柄 2 控制圖工作原理手柄2實(shí)現(xiàn)以下功能：右前支腿調(diào)節(jié)、主回轉(zhuǎn)。2%中位抽頭角度 176。32176。35176。176。176。5176。5176。176。176。如表 415 所示。選型RP1：單軸操作手柄。AI 為模擬量輸入口，虛線框內(nèi)為實(shí)現(xiàn)大臂變幅功能的印制電路板，在大臂伸縮允許的情況下通過 AI 的輸入來實(shí)現(xiàn)控制功能，另外 AI_01 為吊籃控制板上手柄 RP1 的模擬量輸入口，可實(shí)現(xiàn)吊籃控制板上手柄 1 的大臂變幅功能。RP1單軸手柄圖 47 地面控制板手柄 1 控制圖工作原理手柄 1 為二位式單軸手柄，可以實(shí)現(xiàn)左前支腿調(diào)節(jié)，行走轉(zhuǎn)向控制，大臂伸縮控制功能。1 %FS防護(hù)等級 IP65重量 地面控制板操作平臺選擇SL2：地面控制面板操作電源 L3：吊籃控制面板操作電源圖 46 地面/吊籃控制面板選擇工作原理S102 為電源選擇開關(guān)，當(dāng) S102 選擇地面操作電源時(shí)地面控制面板被接通，KA7 線圈接通，指示燈 HL200 亮，即可通過地面控制面板實(shí)現(xiàn)車的操作。150度最大輸入電壓 30VDC輸出電壓級別 0~Vin VDC工作溫度 25～70℃線性,遲滯,角度傳感重復(fù)性 177。 表 411 HYKOLS009010 主要數(shù)據(jù)測量范圍測量激光光點(diǎn)直徑輔助光 工作電壓電壓波動(dòng)范圍開關(guān)輸出 PNP輸出功率保護(hù) 工作溫度范圍 650nm 可見紅激光15*50mm（10m）紅光650nm1830V DC10% 100mA 2W 短路保護(hù)10℃～+50℃（4）SLD2：長/腳度傳感器，A/S 14D，如表 414 所示。%FS （典型值） 滯后及重復(fù)性 最大177。選型 （1）SP1SP4：壓力傳感器，ST_TPC_400，如表 411 所示表 49 ST_TPC_400 主要數(shù)據(jù)型號 最大電壓 靈敏度 工作溫度 結(jié)構(gòu)材料 額定壓力 最大壓力 輸出TPC_400 30VDC ℃ 不銹鋼 400bar 800bar 420mA（2）SLD0：力傳感器，ST_TPV400，如表 412 所示表 410 ST_TPV400 數(shù)據(jù)輸出信號 10…90% 比例電壓 5Vdc 精度 177。SLD0 用來檢測吊籃的載重，當(dāng)?shù)趸@超重時(shí)，KAD0 線圈得電，觸點(diǎn)閉合實(shí)現(xiàn)報(bào)警；SLD1 用于檢測車體可能發(fā)生的碰撞，當(dāng)車與可能碰撞的物體可能發(fā)生碰撞時(shí) KAD1 線圈得電，KAD1 將通過 PLC 發(fā)出報(bào)警。當(dāng) YV19 得電時(shí)吊籃和小臂才能工作。SP1—SP4：壓力傳感器 YVYV1 YV19：繼電器SLD0：力傳感器 SLD1：防撞開關(guān) SLD2：長 /角度傳感器圖 45 檢測圖 03工作原理SP1SP4 分別接在四個(gè)支腿上，用來檢測支腿上液壓的大小，檢測信號輸出為模擬量 P 的出端，ST_TPC_400 的輸出是模擬信號，將模擬量輸出信號輸入到 PLC 的模擬量輸入端即可通過 PLC 調(diào)節(jié)支腿。選型 （1）SL0、SL1：常閉型行程開關(guān)，D3M01；SL2SL5 常閉型行程開關(guān)，D3M013。SL0、SL1 分別為大臂回位檢測和轉(zhuǎn)臺對中檢測的常閉型行程開關(guān)，當(dāng)大臂和轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn)回位時(shí)，指示燈亮，并且向 PLC 輸入一個(gè)信號。（25℃）176。10176。IS1D10 ，如表 49 所示。選型（1）IDXY：雙軸傾角傳感器。時(shí)，KA4 線圈得電，通過 KA4 的常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)報(bào)警，IDX 為單軸傾角傳感器，當(dāng)傾角超過 5176。S103 為吊籃手動(dòng)調(diào)平控制開關(guān)，通過使 KA2KA23 得電實(shí)現(xiàn)吊籃的上下調(diào)節(jié)。當(dāng) S101 選擇停止時(shí)，KA2 得電，KA2 常閉觸電斷開，KM1 線圈失電泵與電源斷開，實(shí)現(xiàn)泵的停止。10% 30VDC 3A泵啟動(dòng)控制電路圖 42 所示。10% 170～264VAC 0V10～+50℃20%～90%RH（5）KA：繼電器。RHN10/18，如表 43 所示表 43 熱繼電器：RHN10/18 主要數(shù)據(jù)額定整流電流范圍保護(hù)特性 端子形式 極數(shù) 輔助觸點(diǎn) 復(fù)位方