【正文】 最后，我要對(duì)以上所有這些幫助過(guò)我的人再次表示我深深的謝意！第 57頁(yè) 共60 頁(yè)。另外，我要感謝在我四年的學(xué)習(xí)生涯中的學(xué)校老師們，是他們給了我扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，這對(duì)設(shè)計(jì)的完成起到了很大的作用，對(duì)我以后的工作和生活也會(huì)有深遠(yuǎn)的影響。從下發(fā)任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告到設(shè)計(jì)的完成，由使自終、不厭其煩的給了我細(xì)心的輔導(dǎo)和深切的關(guān)心。參考文獻(xiàn)[1]倪遠(yuǎn)平主編《現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù)》，[2]鄭鳳翼、楊洪升主編《怎樣看電氣控制電路圖》，[3]萬(wàn)力主編《起重機(jī)械安裝使用維修檢驗(yàn)手冊(cè)》，[4]文濤、李桂蓮主編《電氣控制與可編程序控制器》，[5]何超主編《交流變頻調(diào)速技術(shù)》，[6]劉美俊主編《西門子S7系列PLC的應(yīng)用與維護(hù)》，[7]陳立香主編《變頻調(diào)速》，[8]孫桂林主編《起重機(jī)械安全技術(shù)手冊(cè)》，[9]何波主編《電氣控制及PLC應(yīng)用》，[10]周志敏、周紀(jì)海、紀(jì)愛(ài)華主編《變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)》，謝致首先，我要感謝我的導(dǎo)師封老師，在真?zhèn)€論文的設(shè)計(jì)中，她給了我極大的幫助信任和深切的指導(dǎo)。除此之外，大車還設(shè)有滑行控制，該控制具有緩沖震蕩、節(jié)能的效果。并且變頻器優(yōu)良的調(diào)速性能使電動(dòng)機(jī)省去了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速裝置。從而減少了主電路中的電氣元件。主電路主要由隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、交流電抗器、3個(gè)變頻器。電氣控制系統(tǒng)是本設(shè)計(jì)的核心，它從繼電器發(fā)展到了PLC。主要介紹了直流控制和交流控制兩種調(diào)速方式，直流有勵(lì)磁調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速。將凸輪控制器QMQMQM3所控制的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)低速中速高速都置1時(shí)，將大車的點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)、滑行置1，將小車和起升機(jī)構(gòu)的點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)置1時(shí)。單擊工具欄的RUN按鈕，程序運(yùn)行。 運(yùn)行S7_200系列的仿真PLC軟件，選擇S7_226PLC和EM223擴(kuò)充模塊。6 安裝接線圖的設(shè)計(jì)與程序調(diào)試 相關(guān)元器件的尺寸的介紹及布局圖143mm260mm變頻器FRF54030KCH的尺寸為340mm320mm550mm24V直流電源YKAD2420(AC/DC)的尺寸為235mm55mm385mm交流電抗器OCL0120VF的尺寸為250mm220mm135mm交流電抗器的尺寸OCL0020VF為155mm155mm110mm直流電抗器DCL0023VF的尺寸為106mm120mm115mm直流電抗器DCL0095VF的尺寸為134mm165mm155mm西門子S7226PLC的尺寸為196mm80mm62mm 電氣元件布局圖 橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的電路的安裝接線圖 安裝接線圖 PLC程序的調(diào)試 STEP 7 MicroWIN SP6，進(jìn)行編寫(xiě)。 (7)一般要將PLC裝于專門的電柜中，且PLC四周留有50mm以上的凈空間，保證良好的通風(fēng)環(huán)境。 (5) PLC電柜應(yīng)有獨(dú)立的接地線，接地電阻小于10歐姆。低電平信號(hào)線應(yīng)與其它信號(hào)線分開(kāi)。 (4)為避免干擾，同一電平等級(jí)的信號(hào)才能用一條多芯電纜傳輸。 (2)必要時(shí)需選用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號(hào)電纜，并注意一端接地。 抗干擾的主要措施有。 PLC控制器的抗干擾措施 可編程控制器的主要應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，工作環(huán)境中各種干擾對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行存在著嚴(yán)重的影響。(3) 檢測(cè)器的連接線,控制用信號(hào)線使用雙絞屏蔽線,屏蔽線的外皮連接SD端。(當(dāng)變頻器連接兩臺(tái)以上電機(jī)，總布線距離必需在要求范圍以內(nèi)。可能運(yùn)行異?；虬l(fā)生故障。 STEP 7 MicroWIN SP6，小車梯形圖程序編寫(xiě)如下： 小車控制系統(tǒng)的梯形圖程序 起升機(jī)構(gòu)的PLC程序設(shè)計(jì)。 大車的控制系統(tǒng)輸入輸出量的地址分配名稱代碼地址編碼QM1零檔QM10QM1正轉(zhuǎn)檔QM11QM1反轉(zhuǎn)檔QM12QM1低速檔QM13QM1中速檔QM14QM1高速檔QM15點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)SB1點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)SB2滑行控制SB3限位保護(hù)1SQ1限位保護(hù)2SQ2變頻器故障輸入A1電磁制動(dòng)器動(dòng)作KM10大車電機(jī)正轉(zhuǎn)KM11大車電機(jī)反轉(zhuǎn)KM12大車電機(jī)低速KM13大車電機(jī)中速KM14大車電機(jī)高速KM15變頻器停止輸出信號(hào)KM16 小車輸入輸出量的地址分配名稱代碼地址編碼QM2零檔QM20QM2正轉(zhuǎn)檔QM21QM2反轉(zhuǎn)檔QM22QM2低速檔QM23QM2中速檔QM24QM2高速檔QM25點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)SB4點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)SB5限位保護(hù)3SQ3限位保護(hù)4SQ4變頻器故障輸入A2電磁制動(dòng)器動(dòng)作KM20小電機(jī)正轉(zhuǎn)KM21小車電機(jī)反轉(zhuǎn)KM22小車電機(jī)低速KM23小車電機(jī)中速KM24小車電機(jī)高速KM25變頻器停止輸出信號(hào)KM26 起升機(jī)構(gòu)輸入輸出量的地址分配名稱代碼地址編碼QM3零檔QM30QM3正轉(zhuǎn)檔QM31QM3反轉(zhuǎn)檔QM32QM3低速檔QM33QM3中速檔QM34QM3高速檔QM35點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)SB6點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)SB7限位5SQ5超載保護(hù)SQ6變頻器故障輸入A3電磁制動(dòng)器動(dòng)作KM30起升電機(jī)正轉(zhuǎn)KM31起升電機(jī)反轉(zhuǎn)KM32起升電機(jī)低速KM33起升電機(jī)中速KM34起升電機(jī)高速KM35變頻器停止輸出信號(hào)KM36 S7226PLC的程序設(shè)計(jì)大車的PLC程序設(shè)計(jì)。在起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中，輸入量有正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、頂部限位保護(hù)、超載保護(hù)、變頻器故障輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、低速、中速、高速、零位端，共11個(gè)輸入量。在小車控制系統(tǒng)中，輸入量有正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、前限位保護(hù)、后限位保護(hù)、變頻器故障輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、低速、中速、高速、零位端，共11個(gè)輸入量。 S7226 PLC外部接線圖 控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì) S7226 PLC輸入輸出地址的分配在大車控制系統(tǒng)中，輸入量有正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、滑行控制、左限位保護(hù)、右限位保護(hù)、變頻器故障輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、低速、中速、高速、零位端，共12個(gè)輸入量。圖中QMQMQM3是分別控制大車小車起升機(jī)構(gòu)的凸輪控制器，AAA3分別是大車小車起升機(jī)構(gòu)的變頻器故障輸出AC接口的接入端。 數(shù)字量輸入輸出模塊(EM223)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)EM223數(shù)字量(DC輸入/繼電器輸出)組合模塊總體特性外形尺寸：80mm62mm功耗：3W輸入特性本機(jī)輸入點(diǎn)數(shù)：16路數(shù)字量輸入輸入電壓：最大DC30V，標(biāo)準(zhǔn)DC24V隔離：光隔離，AC500V,1min,4點(diǎn)/組輸入延時(shí)：電纜長(zhǎng)度：不屏蔽350m，屏蔽500m輸出特性本機(jī)輸出點(diǎn)數(shù)：16路數(shù)字量輸出輸電出壓：最大DC5~30V輸出電流：隔離：光隔離，AC500V,1min,4點(diǎn)/組輸延出時(shí)：最大10ms電纜長(zhǎng)度：不屏蔽150m，屏蔽500m耗電從CPU的DC5V(I/O總線)耗電150mA輸入接線端子(16點(diǎn)端子)1M,、…，1M為第一組的公共端2M,、…，2M為第二組的公共端輸出接線端子(16點(diǎn)端子)1L,、1L為第一組的公共端2L,、2L為第二組的公共端3L,、3L為第三組的公共端4L,、4L為第四組的公共端M為DC24V電源負(fù)極端，L+為DC24V電源正極端 EM223模塊接線端子圖 西門子S7226 PLC外部電路的設(shè)計(jì)。輸出端右側(cè)的LN是PLC本身的工作電源輸入端，其輸入電壓為AC120/240V。~；~；~。圖中M、L+兩個(gè)端子提供DC24V/400mA的傳感器電源，這個(gè)電源也可以作為輸入端的檢測(cè)電源使用。~、~，每個(gè)外部輸入信號(hào)如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)均由輸入端接入，經(jīng)過(guò)一個(gè)直流電源接至公共端1M；~、~，每個(gè)外部信號(hào)由各輸入端經(jīng)一個(gè)直流電源接至公共端2M。 西門子S7226 PLC的介紹本設(shè)計(jì)中PLC控制系統(tǒng)所選用型號(hào)為西門子S7226PLC。西門子S7 200PLC的工作過(guò)程:PLC上電后，首先進(jìn)行初始化，然后進(jìn)入循環(huán)工作過(guò)程。它能夠不用外部放大器而與傳感器直接相連，可根據(jù)輸出模擬量的大小，通過(guò)其外置的D工P開(kāi)關(guān)選擇不同的檔位及分辨率，且模擬量的輸出可作為測(cè)量傳感器的恒流源使用。 EM232模塊提供了有2輸出模擬量通道，具有12位的分辨率，且具有多輸入，輸出信號(hào)范圍。輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊EM2323有六種:分別為4點(diǎn)((8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸入/4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸出、4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸入/4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))繼電器輸出。典型的數(shù)字量I/0擴(kuò)展模塊有:輸入擴(kuò)展模塊EM221有兩種:8種DC, 8點(diǎn)AC輸入。和CPU 221相比，它可以進(jìn)行一定的模擬量控制和2個(gè)模塊的擴(kuò)展，因此是應(yīng)用更廣泛的全功能控制器。這里介紹CPU222。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序，輸入部分從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中采集信號(hào)，輸出部分則輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架上。 它的強(qiáng)大功能使其無(wú)論是在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。電源 輸入模塊輸出模塊外部的各種開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)的各種信號(hào)均作為PLC的輸入變量，他們經(jīng)PLC外部輸入端子輸入到內(nèi)部寄存器，經(jīng)PLC內(nèi)部邏輯運(yùn)算或其他各種運(yùn)算處理后送到輸出端子，作為PLC的輸出變量，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行各種控制。其采用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括CPU,存儲(chǔ)器、輸入、輸出接口及模塊、通訊接口及模塊、編程器和電源六個(gè)部分。SQ5是限位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)，SQ6是超載保護(hù)行程開(kāi)關(guān)。 繼電器KM36是控制變頻器停止輸出的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，變頻器停止對(duì)電動(dòng)機(jī)輸送電能。繼電器KM35是控制變頻器高速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入高速檔頻率的電壓控制信號(hào)。繼電器KM33是控制變頻器低速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入低速檔頻率的電壓控制信號(hào) 。繼電器KM31是控制變頻器正轉(zhuǎn)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入正轉(zhuǎn)信號(hào)。向左旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，以下為3等速度檔。電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)高速中速低速都由凸輪控制器QM3來(lái)控制的。SQSQ4是限位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)。 繼電器KM26是控制變頻器停止輸出的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，變頻器停止對(duì)電動(dòng)機(jī)輸送電能。繼電器KM25是控制變頻器高速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入高速檔頻率的電壓控制信號(hào)。繼電器KM23是控制變頻器低速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入低速檔頻率的電壓控制信號(hào) 。繼電器KM21是控制變頻器正轉(zhuǎn)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入正轉(zhuǎn)信號(hào)。向左旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，以下為3等速度檔。電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)高速中速低速都由凸輪控制器QM2來(lái)控制的。SB3是大車滑行控制按鈕。常閉觸點(diǎn)A1是變頻器故障輸出端控制的控制的觸點(diǎn)，當(dāng)變頻器運(yùn)行發(fā)生異常時(shí)，該觸點(diǎn)斷開(kāi)。繼電器KM10是控制電磁制動(dòng)器是否制動(dòng)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，電磁制動(dòng)器松開(kāi)，當(dāng)其失電時(shí)，電磁制動(dòng)器制動(dòng)。繼電器KM14是控制變頻器中速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入中速檔頻率的電壓控制信號(hào)。 繼電器KM12是控制變頻器反轉(zhuǎn)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入反轉(zhuǎn)信號(hào) 。繼電器KA1為零位保護(hù)繼電器，即防止電源斷電后再得電，使電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)。凸輪控制器QM1向右旋轉(zhuǎn)式正轉(zhuǎn)，大車向右運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到第1檔為低速，第2檔為中速，第3檔高速。 大車電氣控制原理圖，SBSB2按鈕開(kāi)關(guān)是用控制大車正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)的。圖中的LLL3分別是三臺(tái)變頻器的交流電抗器，它的主要作用是限制沖擊電流，改善功率因數(shù)，濾除高次諧波從而減少不良影響。變頻器的接線端子A是變頻器異常信號(hào)輸出端，三個(gè)變頻器的該接線分別用AAA3來(lái)表示。三臺(tái)電磁制動(dòng)器YBYBYB3都是斷電制動(dòng)，通電松開(kāi)。 電氣控制原理圖的設(shè)計(jì) 橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的主電路，它主要由三臺(tái)變頻器、四臺(tái)電動(dòng)機(jī)、三個(gè)電磁制動(dòng)器、三個(gè)指示燈組成。 　　(6) 超速保護(hù)，逆變器的輸出頻率或者異步電動(dòng)機(jī)的速度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)。但瞬時(shí)停電如果達(dá)數(shù)10ms以上時(shí)，通常不僅控制電路誤動(dòng)作，主電路也不供電，所以檢測(cè)出后使逆變器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 　　(3) 再生過(guò)電壓保護(hù)，應(yīng)用逆變器使電動(dòng)機(jī)快速減速時(shí)，由于再生功率使直流電路電壓升高，有時(shí)超過(guò)容許值，可以采取停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)或停止快速的方法，防止過(guò)電壓。變頻器的保護(hù)功能主要由以下幾個(gè)方面：(1) 瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)，用于逆變電流負(fù)載側(cè)短路等，流過(guò)逆變電器回件的電流達(dá)到異常值（超過(guò)容許值）時(shí)，瞬時(shí)停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)，切斷電流，變流器的輸出電流達(dá)到異常值，也得同樣停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)防止撞頂行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，