【正文】 公用程序的 STL 語言如下： TITLE = 公用程序 Network 1 上電及主令開關(guān)經(jīng)過零位時(shí)清檔位存儲(chǔ)器 VB100 LD //主令控制器零位開關(guān) ED //出現(xiàn)下降沿 LD //主令控制器處于向前位 ED OLD LD //主令控制器處于向后位 ED OLD O //上電的 第一個(gè)周期 AN //停止按鈕按下時(shí)，不完成初始化 MOVB 0, VB100 //清檔位存儲(chǔ)器 VB100 Network 2 VB100 為 0 時(shí) 置 1 LDB= VB100, 0 //比較 VB100 中的數(shù)與 0 的大小 = //將比較后的結(jié)果存入 Network 3 VB100 為 5 時(shí) 置 1 LDB= VB100, 5 //比較 VB100 中的數(shù)與 5 的大小 = //將比較后的結(jié)果存入 Network 4 接一次， VB100 加 1（ VB100 小于 5） 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 LD //加速開關(guān) EU //出現(xiàn)上升沿 AN //中間繼電器 ， VB100 大于 5 時(shí)， 通電 INCB VB100 //VB100 自增 1, Network 5 接一次， VB100 減 1（ VB100 大于 0） LD //減速開關(guān) EU AN //中間繼電器 ， VB100 小于 0 時(shí)， 通電 DECB VB100 //VB100 自減 1 Network 6 速度輸出程序 LDN //停止按鈕 常閉觸點(diǎn) AN //串聯(lián)正反轉(zhuǎn)中間繼電器， AN //防止按下正反轉(zhuǎn)時(shí) ,進(jìn)行加減速操作 A //主電源輸出點(diǎn) LPS LDB= V。另外，在上電的第一個(gè)周期， 得電， VB100 也將置零。 編程的基本思想是用比較傳送的方式，按下 或 時(shí)，使存儲(chǔ)器 VB100 中的數(shù)在 1～ 5 間順序變化，控制輸入到變頻器中的檔位變化實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 [1]主程序梯形圖設(shè)計(jì)如下： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 主程序梯形圖程序設(shè)計(jì) 公用程序 設(shè)置公用程序可以充分利用 PLC 的 I/O 點(diǎn)，減少外部接線，公用程序主要用來是實(shí)現(xiàn)電機(jī)的提減速，正反轉(zhuǎn)。另外，設(shè)有總電路開關(guān)，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān) 接通，停止開關(guān) 及過電流保護(hù)開關(guān) 常閉觸頭 閉合時(shí)，接通總電源輸出開關(guān) ， 并自保持?，F(xiàn)分別介紹各程序的功能： 主程序 主程序的主要功能是實(shí)現(xiàn)調(diào)用各子程序。公用程序則實(shí)現(xiàn) PLC 模擬的主令控制器的功能，并將信息存 入中間繼電器中。橋式起重機(jī)的程序可分為主程序、公用程序、大車程序、小車程序、主鉤程序、副鉤程序六個(gè)部分?？刂菩≤嚨淖冾l器具有過流保護(hù)、過載保護(hù)等保護(hù)功能，當(dāng)保護(hù)功能中的任何一個(gè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，變頻器就會(huì)停止輸出，同時(shí)發(fā)出故障信號 ,將該故障信號輸入到控制電路中，使起升機(jī)構(gòu)的電磁 制動(dòng)器動(dòng)作，防止自由下落等事故的發(fā)生。 起升機(jī)構(gòu)的安全措施主要有一個(gè)防止撞頂?shù)南尬坏男谐涕_關(guān)和一個(gè)過載保護(hù)的行程開關(guān)。 小車的安全 措施主要有前后兩個(gè)限位的行程開關(guān)，當(dāng)行程開關(guān)動(dòng)作時(shí)，就會(huì)切斷電動(dòng)機(jī)電源，使電磁制動(dòng)器動(dòng)作，防止小車在軌道端點(diǎn)碰撞。 大車的安全措施主要有左右兩個(gè)限位的行程開關(guān)以及操作室門欄保護(hù)，當(dāng)行程開關(guān)動(dòng)作時(shí)，就會(huì)切斷電動(dòng)機(jī)電源，使電磁制動(dòng)器動(dòng)作，防止大車在軌道端點(diǎn)碰撞。 K K7連接的是變頻器的急停及復(fù)位端子。輸出口上接的是許多小型繼電器。 圖 大車 PLC 及變頻器接線示意圖 大車 PLC 及變頻器的接線示意圖如上圖 所示。 PLC 系統(tǒng)接線方式 可編程控制器完成系統(tǒng)邏輯控制部分，含接受主令控制器 送來的操作信號、對變頻器的控制及系統(tǒng)的安全保護(hù)。各電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、各電動(dòng)機(jī)變頻器輸出、過電流保護(hù)輸出是控制和保護(hù)各電動(dòng)機(jī)工作的口線。 [2] 輸出端口的分配方式：主電路電源以及各電動(dòng)機(jī)電源為整個(gè)電路提供電源，由于各電動(dòng)機(jī)均設(shè)有獨(dú)立的電源，所以各電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)控制。各電動(dòng)機(jī)啟停與故障輸入接在 PLC 的輸入端口上，用以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止。主令控制器各位置接入 PLC 的輸入端口，操作人員可通過控制屏控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速等操作。 I/O 端口分配 表 35 I/O 端口分配表 I/0 點(diǎn) 用途 I/0 點(diǎn) 用途 I/0 點(diǎn) 用途 I/0 點(diǎn) 用途 主回路啟動(dòng) 小車啟動(dòng)按鈕 大車反轉(zhuǎn) 主鉤變頻器 X2 主回路停止 小車停止按鈕 大車變頻器 X1 主鉤變頻器 X3 主令控制器零位 小車故障保護(hù) 大車變頻器 X2 副鉤電源 前限位 主鉤過電流保護(hù) 大車變頻器 X3 副鉤正轉(zhuǎn) 后限位 主鉤啟動(dòng)按鈕 小車電源 副鉤反轉(zhuǎn) 主令控制器向前 主鉤停止按鈕 小車正轉(zhuǎn) 副鉤變頻器 X1 主 令控制器向后 主鉤故障保護(hù) 小車反轉(zhuǎn) 副鉤變頻器 X2 主回路過電流保護(hù) 副鉤啟動(dòng)按鈕 小車變頻器 X1 副鉤變頻器 X3 主令控制器加速 副鉤停止按鈕 小車變頻器 X2 電機(jī)正接 主令控制器減速 副鉤故障保護(hù) 小車變頻器 X3 電機(jī)反接 急停 主電源輸出 主鉤過電流保護(hù) 變頻器 X1 復(fù)位 急停 輸出 主鉤電源 變頻器 X2 大車啟動(dòng)按鈕 復(fù)位輸出 主鉤正轉(zhuǎn) 變頻器 X3 大車停止按鈕 大車電源 主鉤反轉(zhuǎn) 大車故障保護(hù) 大車正轉(zhuǎn) 主鉤變頻器 X1 本系統(tǒng)的輸入口包括主回路啟停、主令控制器各位置、各電動(dòng)機(jī)啟停、各電動(dòng)機(jī)限位、各電動(dòng)機(jī)故障輸入、過電流保護(hù)、急停、復(fù)位等；輸出口包括主電路電源、復(fù)位輸出、急停輸出、各電動(dòng)機(jī)電源、各電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、各電動(dòng)機(jī)變頻器輸出、過電流保護(hù) 輸出等。本設(shè)計(jì)選用 CPU 型號為 CPU224 的 PLC，外加三個(gè) EM223（ 8 入 /8 出）數(shù)字量擴(kuò)展模塊，這樣 I/O 數(shù)量擴(kuò)展就為 38 入 /34 出，滿足系統(tǒng)要求。 S7200 系列 PLC 含有多種不同規(guī)格的基本單元 （ CPU）。其可以單機(jī)運(yùn)行，由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面 (HMI)可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。例如歐姆龍公司生產(chǎn)的 PLC 功能強(qiáng)大，系列齊全，但是環(huán)境適用能力不如其他的 PLC， 一般多用于電子行業(yè)；三菱公司生產(chǎn)的 PLC 環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，往往用于重工業(yè)領(lǐng)域等環(huán)境復(fù)雜的地方，典型應(yīng)用為機(jī)床；而西門子公司的 PLC 編程簡單，很容易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程，通信能力強(qiáng)，電 源 C P U 存儲(chǔ)器 輸 入模 塊 輸 出模 塊 通信模塊 編程或編程軟件 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 且比較適合初學(xué)者使用。 （ 5） PLC 體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 PLC 基本采用箱體式結(jié)構(gòu)，體積較小，易于安裝在控制箱中，采 用 PLC 控制系統(tǒng) 功能強(qiáng)大，調(diào)速、定位的功能都可以由電器方式實(shí)現(xiàn)，減少機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 （ 2） 適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活 PLC 產(chǎn)品品種齊全，系列多元化 ，基本采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴(kuò)展方便，用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇，來達(dá)到不同的控制要求 （ 3） 編程方便，易于使用 PLC 的編程采用了直觀易懂的梯形圖語言，便于現(xiàn)場的使用和學(xué)習(xí) （ 4） 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修方便，維修工作量少 PLC 的接口按工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，接口電路一般也是模塊式，便于維修更換。 圖 可編程控制器基本結(jié)構(gòu)示意圖 在現(xiàn)代工業(yè)控制中， PLC 由于具有以下特點(diǎn) : （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性一般是選擇控制裝置的首要考慮因素。可以根據(jù)對象的不同，選用不同的型號和不同數(shù)量的模塊。如下圖 所示， PLC 內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。 可編程控制器 可編程控制器的概述 可編程程序控制器 (Programmable Controler) ，也稱為 PLC(programmable Logic controler)。 直流回路電壓可計(jì)算為 6 0 05 9 8 0 ????? VU D () 大車變頻器 6SE64402AD31 的額定電流為 30A,則制動(dòng)電阻的取值范圍為 10 歐 ～ 20歐。 再生電流三相全波整流后的平均值約等于其峰值，而所需附加制動(dòng)轉(zhuǎn)矩中可扣除電動(dòng)機(jī)本身的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 [7] 通過利用上述公式的計(jì)算，橋式起重機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的變頻器如表 33 所示 : 表 33 各機(jī)構(gòu)的變頻器參數(shù) 變頻器型號 額定功率 /電流 主起升機(jī)構(gòu) 6SE70272ED61 37KW/48A 副起升機(jī)構(gòu) 6SE702747ED61 22KW/47A 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 6SE64402AD31 15KW/30A 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 6SE64402AD25 變頻器主要 參數(shù)設(shè)置 首先將所用電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)輸入 P80_ P85，大車變頻器應(yīng)輸入幾個(gè)電機(jī)的總電流及總功率，并且大車變頻器帶有幾個(gè)電機(jī)時(shí)應(yīng)運(yùn)行于線性頻率 /電壓特性，速度變化采用固定頻率的迭加，同時(shí)利用變頻器的制動(dòng)器接通、斷開功能由 RL2 輸出繼電器觸點(diǎn)控制機(jī)械制動(dòng)器，使行走機(jī)構(gòu)在電機(jī)停止時(shí)不會(huì)由于外力而隨意移動(dòng)。 矢量控制的基本原理是通過測量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。變頻器的容量是按上式計(jì)算得到的。 對于起重機(jī)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，考慮到功能性負(fù)載，工作時(shí)總是重載起動(dòng)、制動(dòng)。 B. 運(yùn)行機(jī)構(gòu) 采用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，運(yùn)行機(jī)構(gòu)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額定電流來選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的電流值（最大值）來選擇變頻器，通常令變頻器的額定電流≥ （ ～ ） 電動(dòng)機(jī)的額定電流或電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流。若用在電機(jī)額定功率選定的基礎(chǔ)上提高一擋的方法選擇變頻器的容量，則可能會(huì)造成不必要的放容損失。等額變頻器僅能提供小于 150%超載力矩值，為此可通過提高變頻器容量或同時(shí)提高變頻器和電機(jī)容量來獲得 200%的力矩值。 圖 變頻器的控制 電路 變頻器選擇及電流驗(yàn)證 A. 起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)距一般是額定力矩值的 倍。 （ 5） 速度檢測電路 ：以裝在異步電動(dòng)軸機(jī)上的速度檢測器（ TG、 PLG 等）的信號為速度信號，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 （ 2） 電壓、電流檢測電路 ：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。 變頻器的控制電路 給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào) ）的主電路提供控制信號的回路，稱為控制電路。 （ 2） 續(xù)流二極管 VD7～ VD12 ① 頻率下降，電機(jī) 會(huì) 處于再生制動(dòng)狀態(tài)，再生電流通過 VD7～ VD12 整流后返回給直流電路； ② V1～ V6 逆變過程中，同一橋臂的兩個(gè)逆變管不停地處于導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。作用是為放電電流 IB 流經(jīng) RB 提供通路 。 RB 的作用就是將這部分回饋能量消耗掉。 （ 4） 電源指示 HL： 當(dāng)變頻器通電后起指示作用 ， 還能夠提示當(dāng)變頻器斷電后變頻器中是否有電。 SL 作用：當(dāng) CF 充電到一定電壓， SL閉合，將 RL短路。由于兩組電容特性不可能完全相同，在每組電容組上并聯(lián)一個(gè)阻值相等的分壓電阻 RC1 和 RC2。 因?yàn)槭茈娙萘亢湍蛪旱南拗?，濾波電路通常由若干個(gè)電容器并聯(lián)成一組，又由兩個(gè)電容器組串聯(lián)而成。 圖 變頻器主電路 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 A. 交－直變換部分 （ 1） VD1～ VD6 部分 ，將交流變換為直流。 通過利用上述公式的計(jì)算，選用改造后的橋式起重機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)參數(shù)如表 32所示 : 表 32 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)參數(shù) 電機(jī)型號 電機(jī)功率 /電流 主起升機(jī)構(gòu) YZR225M8 26KW/55A 副起升機(jī)構(gòu) YZR180L8 13KW/ 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) YZR160M16 2*小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) YZR132M26 4KW/ 變頻器 變頻器選型 本系統(tǒng)選用的是西門子變頻器，西門子變頻器具有較合理的價(jià)格，完整的