【正文】 PLC 編程技術(shù)要點(diǎn)： (1) 列出 PLC 輸入 /輸出通道。 PLC的軟件組成 PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶程序組成。 7． 電源模塊 一般 PLC 使用的電源模塊可以是 220V 交流電源，一可以是直流電源。 6． I/O 擴(kuò)展接口 但用戶的輸入輸出設(shè)備所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)超過(guò)了主機(jī)的 I/O 點(diǎn)數(shù)時(shí)，可用 I/O 擴(kuò)展單元來(lái)加以擴(kuò)展。智能型編程器即可聯(lián)機(jī)編程有可脫機(jī)編程；即可輸入指令表程序又可直接生成編輯梯形圖程序，使用起來(lái)方便直觀，但價(jià)格較貴。編程器可分為簡(jiǎn)易型和智能型兩類，前者只能聯(lián)機(jī)編程，且只能輸入和編輯梯形圖的指令表程序。并將其轉(zhuǎn)換成 PLC 能接受的和處理的數(shù)據(jù)。 3． 輸入輸出模塊 I/O 模塊是 CPU 與現(xiàn)場(chǎng)用戶 I/O 設(shè)備之間聯(lián)系的橋梁。 用戶存儲(chǔ)器主要用來(lái)用戶根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程和按工藝要求編制的應(yīng)用程序，可通過(guò)電源 輸入模塊 微處理 器 運(yùn)算器 控制器 輸出模塊 外設(shè) I/O接口 I/O擴(kuò)展接口 存儲(chǔ)器 EPROM （系統(tǒng)程序） EPROM （系統(tǒng)程序） 外圍設(shè)備 I/O擴(kuò)展機(jī) 用戶輸入設(shè)備 用戶輸出設(shè)備 主機(jī) 31 編程器輸入和修改用戶程序。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器是主要用來(lái)存放系統(tǒng)的管理和監(jiān)控程序、對(duì)用戶程序作編譯處理的程序。即以掃描的方式不斷采集處理現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，作出邏輯判斷，刷新系統(tǒng)的輸出等。其一是對(duì)系統(tǒng)本身進(jìn)行自動(dòng)管理，如診斷電源，檢查 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。 圖 PLC 硬件簡(jiǎn)化圖 1． CPU CPU 是 PLC 的核心組成部分，與通用微機(jī)的 CPU 一樣，是 PLC 的控制運(yùn)算中心。一 30 般小型的 PLC 的基本單元主要由 CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出模塊、電源模塊、 I/O 擴(kuò)展接口、外設(shè) I/O 接口以及編程器等部分組成。PLC 系統(tǒng)的組成與微機(jī)系統(tǒng)基本相同，它也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，下圖為一般小型 PLC 的硬件系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖。 2．豐富的 I/O 接口模塊 PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流、開(kāi)關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等，有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備與之連接。 (6) 良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采取有效的措施，以防止故障擴(kuò)大。 (4) 采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。 (2) 各輸入端均采用 R— C 濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10ms~20ms。此外 ， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。 PLC 由于采用了現(xiàn)代大規(guī)模集 成電路技術(shù)和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，所以具有很高的可靠性?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備都按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 國(guó)際電工委員會(huì)通過(guò)的定義為：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。 為了降低噪音 ， 將變頻器的載波頻率設(shè)定增加 。 考慮采用防振橡膠或變頻器的回避頻率功能 。 如必須在低速下恒轉(zhuǎn)矩連續(xù)運(yùn)行 ， 請(qǐng)使用裝備了強(qiáng)制冷卻風(fēng)扇的電機(jī) 。 溫度上升 ： 用變頻 器驅(qū)動(dòng)通用電機(jī)時(shí) ， 與市電運(yùn)行相比 ， 溫度會(huì)升高 。 驅(qū)動(dòng)通用電機(jī) ： 絕緣耐壓 ： 使用 IGBT的電壓型 PWM方式的變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí) ， 由于電線長(zhǎng)度等原因造成的浪涌電壓 ， 可能使電機(jī)線圈的絕緣損壞 。 濾波電抗器 ： 變頻器的輸入和輸出端不得加裝改善功率因數(shù)用的移相電容器 ， 如改善功率因數(shù)可加裝交流或直流電抗器 。 輸出側(cè)電磁接觸器 ： 原則上 ， 在變頻器和電機(jī)之間設(shè)置電磁繼電 器在運(yùn)轉(zhuǎn)中不要開(kāi)斷 。 輸入側(cè)電磁接觸器 ： 不要頻繁的操作輸入側(cè)電磁接觸器 (MC)， 會(huì)導(dǎo)致變頻器故障 。 相關(guān)外圍設(shè)備 ： 28 配線用斷路器 ： 在變頻器的輸入側(cè) ， 為了保護(hù)一次側(cè)線路 ， 請(qǐng)?jiān)O(shè)置配線用斷路器(MCCB)。 8． 電 線尺寸 ： 變頻器和電機(jī)間的接線距離較長(zhǎng)時(shí) (特別是低頻輸出時(shí) )， 由于有電線壓降 ， 電機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低 ， 應(yīng)使用足夠截面的電線 。 7． 變頻器電機(jī)間的接線距離 ： 到電機(jī)的接線距離較長(zhǎng)時(shí) ， 由于受流過(guò)各相間分布電容高頻電流的影響 ， 變頻器可能會(huì)過(guò)熱和發(fā)生過(guò)流跳閘 。 6． 控制回路的配線距離 ： 進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作時(shí) ， 變頻器的接線請(qǐng)使用雙絞屏蔽線 。 變頻器要安裝在不燃的材料上 。 4． 設(shè)置場(chǎng)所周圍環(huán)境 ： 要避開(kāi)容易高溫 ， 多濕 ， 結(jié)露的環(huán)境以及有灰塵 ， 棉絮 ， 腐蝕性的氣體 ， 研磨液等有害場(chǎng)所 ， 放置通風(fēng)條好 的室內(nèi) 。 設(shè)備接線完成后一定檢查無(wú)誤 。 3． 需要大轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)時(shí) ， 要選擇大 1級(jí)容量的變頻器 。 變頻器容量選定 1． 不同類型的負(fù)載選用相應(yīng)型號(hào)的變頻器 ， 因?yàn)樗鼈兪墙?jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)的 。 3． 停止時(shí)和起動(dòng)前的預(yù)勵(lì)磁功能： 變頻器可以在停止時(shí)和起動(dòng)前自動(dòng)進(jìn)行直流預(yù)勵(lì)磁。 2． 零速全轉(zhuǎn)矩功能： 變頻器可以在速度為零的狀態(tài)下，保持電機(jī)有足夠大的轉(zhuǎn)矩，且不需速度反饋裝置。電磁抱閘在 27 接收信號(hào)到松開(kāi)約 秒鐘，因此在抱閘抱住時(shí)不能有較高的輸出頻率。防止溜鉤。 門式起重機(jī)的變頻調(diào)速 1．變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制要點(diǎn)： 門式起重機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)的控制動(dòng)作包括：大車的左右行及速度檔次；小車的前后行和速度檔次；吊鉤的升降及速度檔次等。 采用多端信號(hào)輸入控制 ,比例壓力 ,流量信號(hào)作為主輸入信號(hào) ,另外幾路動(dòng)作單向閥作為輔助輸入信號(hào) ,當(dāng)出現(xiàn)某一 個(gè)動(dòng)作工作壓力不足時(shí) ,可以單獨(dú)調(diào)整而不影響其他工況 .使電機(jī)在整個(gè)變化的負(fù)荷范圍內(nèi)的能量消耗達(dá)到所需的最小范圍 ,并確保電機(jī)平穩(wěn) ,精確地運(yùn)行 。 風(fēng)機(jī) ,泵類等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載 ,其耗電量約占工業(yè)總耗電量的 70%,采用變頻調(diào)速技術(shù) ,其耗電量一般平均可減至額定功率的 60%70%。 變頻器種類及應(yīng)用場(chǎng)合 ： 根據(jù)不同的負(fù)載類型 ,變頻器起到的主要作用是不一樣 ,它可以分別實(shí)現(xiàn)節(jié)能 ,調(diào)速等功能 。 12． 現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)功能 ,滿足客戶化定制要求 。 10． 可簡(jiǎn)單地由鍵盤面板或外部接點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng) (JOG)運(yùn)行操作 。 8． 高載波頻率控制 ,降低電動(dòng)機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲 。 6． 獨(dú)有的載頻和死區(qū)補(bǔ)償技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)完美電流波形 ,較少電機(jī)運(yùn)行發(fā)熱 。 26 4． 多段速設(shè)計(jì) ,任一段正反轉(zhuǎn)運(yùn)行 。 2． 內(nèi)置轉(zhuǎn)速跟蹤 ,瞬時(shí)停電再啟動(dòng) 。 3． 散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) :獨(dú)立散熱通道 。 變頻器的主要特點(diǎn) 1． 主控芯片 :采用美國(guó) TI公司 32位電機(jī)專用處理芯片 DSP,可實(shí)現(xiàn) 10kHz以上調(diào)制頻率 ,實(shí) 時(shí)響應(yīng)速度快 ,輸出諧波分量小 ,噪聲低 。 舊時(shí)的起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)如圖 ： 25 R4R3R2R1K M4K M3K M2K M1MOTOR503 80A C3 圖 起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)圖 變頻器調(diào)速 簡(jiǎn)介、 原理和用途 ： 把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電 壓或變頻器是在保證電機(jī)原有性能的情況下 ， 通過(guò)改變電機(jī)的供電頻率和電壓的方式 ，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) 的 現(xiàn)代電力電子設(shè)備 。 2．可以大大減少生產(chǎn)機(jī)械的體積和重量，從而減少金屬的用量。 在電力拖動(dòng)領(lǐng)域，解決好電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速問(wèn)題具有十分重要的意義。它主要由兩部分電路構(gòu)成，一是主電路（整流模塊、電解電容和逆變模塊），二是控制電路（開(kāi)關(guān)電源板、控制電路板）。 按其控制器擋未不同，切除短接或接入開(kāi)放電機(jī)外接電阻，使電阻變小或大，使電機(jī)變換運(yùn)轉(zhuǎn)速度，滿足起重機(jī)工作所需要的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。 控制器手柄的轉(zhuǎn)到第 — 檔時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子電路接通，轉(zhuǎn)子電路因控制器電阻器 24 觸點(diǎn)沒(méi)有閉合而全部接入，轉(zhuǎn)子電路處于工作狀態(tài)；控制器的手柄轉(zhuǎn)到第二檔時(shí)，觸頭 1 閉合，切除一段電阻；控制器在其它冬檔位時(shí)，三相電阻依次切除。 額定轉(zhuǎn)差率的定義是：電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)速降與同步轉(zhuǎn)速之比，可用下式表示： 0 0 100%eennS n??? （ 3－ 2） 式中： 0n —— 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（ /minr ）； en —— 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（ /minr ）。 額定電阻的定義是：當(dāng)轉(zhuǎn)子不動(dòng)，定子接到額定電壓上，轉(zhuǎn)子電流達(dá)到額定值時(shí)，轉(zhuǎn)子回路中需串接的電阻值稱額定電阻。 根據(jù)控制設(shè)備與所控制電動(dòng)機(jī)的容量范圍，按規(guī)定選用相應(yīng)電阻器。 電阻器在起重機(jī)中是用來(lái)供電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的 — 種電器元件，它主要由電阻元件裝配而成。起重機(jī)上用的電阻材料，除了應(yīng)具有上述性能外，還必須耐振動(dòng) 、便于加工制造和便于維修。 改變非磁性墊片的厚度或用調(diào)節(jié)螺母改變反作用彈簧的壓力，就可以調(diào)整繼電器的延時(shí)整定值。吸引線圈的電壓有直流 1 2 4 110 和 220V 五種。轉(zhuǎn)動(dòng)式交流接觸器，當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵即被吸向軛鐵，帶動(dòng)方軸轉(zhuǎn)動(dòng)，控制觸頭的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離閉合、切斷電路，控制電動(dòng)機(jī)的各種工作狀態(tài)。它由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧系統(tǒng)三個(gè)主要部分組成。 (2) CJ12 型接觸器 CJ12 型接觸器適用于頻率為 50Hz 、 電壓至 380V、電流至 600A 的電力線路中，可用于冶金、扎鋼及起重機(jī)等的電氣設(shè)備中，供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐分?，并適用于頻繁地起動(dòng)、停止和反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)之用。在起重機(jī)上接觸器是用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、停止和調(diào)速，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。它的作用和閘刀開(kāi)關(guān)類似，不同之處是由電磁操作。由于主令控制 器不是直接切換主電路，而是切換電流鉸小的控制電路 (一般電流不超過(guò) 10 安 )，所以尺寸較小，不要滅弧罩，但由于線路較復(fù)雜，元件多，成本高。 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，凸輪的凸出部分?jǐn)D開(kāi)裝在杠桿上的輥輪，使杠桿克服彈簧的作用，沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)果裝在杠桿末端的動(dòng)觸頭將離開(kāi)靜觸頭而使電路切斷；相反，轉(zhuǎn)到凹入部分時(shí)，在復(fù)位彈簧的作用下使觸頭閉合。 LK1 型主令控制器 LK1 型主令控制器的額定電流為 15A，額定電壓為交流 380V 或直流 440V。用來(lái)?yè)Q接控制電路而使一些控制電器 (如接觸器、繼電器 )按一定順序動(dòng)作的電路。其主要作用是： (1) 控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止和制動(dòng)； (2) 控制電動(dòng)機(jī)的換相，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正、反運(yùn)轉(zhuǎn)； (3) 通過(guò)接入和切除轉(zhuǎn)子電路中的電組，以改變和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； (4) 實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)的零位保護(hù)和各工作機(jī)構(gòu)安全限位的聯(lián)鎖保護(hù)。 為了避免觸頭開(kāi)閉過(guò)程中產(chǎn)生的電弧從一對(duì)觸頭跳到另一對(duì)去，在各觸頭元件間裝有用耐火絕緣材料制成的滅弧罩?？蓜?dòng)部分是根曲折的杠桿，杠桿的一端有動(dòng)觸頭，另一端裝有小輪。固定部分裝有一排對(duì)接的滾動(dòng)觸頭；，借助于轉(zhuǎn)動(dòng)部分絕緣方軸上的凸輪使它們接通或斷開(kāi)。這種控制器的特點(diǎn)是依靠凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制動(dòng)觸頭和靜觸頭的開(kāi)閉而達(dá)到電路接通和切斷的目的。控制電路容量選擇應(yīng)按實(shí)際工作工況、電器能力和要求的工作壽命來(lái)綜合考慮決定。起重機(jī)常見(jiàn)的控制電器有開(kāi)關(guān)、接觸器、凸輪控制器、主令控制器、繼電器和電阻器等。 在結(jié)構(gòu)上電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，耐振性和密封性，以適應(yīng)顯著的機(jī)械振動(dòng)、沖擊和工作環(huán)境多灰塵的特點(diǎn)。為了適應(yīng)頻繁起動(dòng)的要求，提高高起動(dòng)次數(shù)下的輸出功率，電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較小的平均起動(dòng)電流，以降低起動(dòng)損耗 為了適應(yīng)頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)和逆轉(zhuǎn)，要求電動(dòng)機(jī)具有較 小的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所以起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)往往設(shè)計(jì)得比較細(xì)長(zhǎng)，以得到較小的加速度時(shí)間和較小的起動(dòng)損耗，但也不應(yīng)追求過(guò)小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而影響電動(dòng)機(jī)的堅(jiān)固性和散熱能力。為了提高在高接電持續(xù)率下的輸出功率，電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)得有較高的熱容量、較低的固定損耗（即鐵損）和較大的散熱面積。當(dāng)使用在非常頻繁的場(chǎng)合時(shí)，還派生有強(qiáng)迫通風(fēng)系列，其接電持續(xù)率為 100%。通常以 JC 25%（或 JC 40%）作為基準(zhǔn)的接電持續(xù)率，其他常用的接電持續(xù)率有 15%、 40%（ 25%）和 60%三種。因此，起重機(jī)用的電動(dòng)機(jī)與一般工業(yè)用電動(dòng)機(jī)工況不同，它應(yīng)滿 20 足如下要求和特點(diǎn)： 電動(dòng)機(jī)按斷續(xù)周期性工作類型制造。 門吊采用的電動(dòng)機(jī)多為三相交流繞線式異步電動(dòng)機(jī) (或稱滑環(huán)電機(jī) )。鼠籠式電動(dòng)機(jī)只限于中小容量、起動(dòng)次數(shù)不多，沒(méi)有調(diào)速要求，對(duì)起動(dòng)平滑性要求不高，操作簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。 電動(dòng)機(jī) 起重機(jī)上使用的電動(dòng)機(jī)可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。在司機(jī)室和機(jī)器房?jī)?nèi)的電氣房各設(shè)置 1 部雙制式空調(diào)。 f 照明：本機(jī)在梁底部設(shè)置有 8盞 500W投光燈，在小車架底部設(shè)置有 4盞 500W投光燈作為工作照明，司機(jī)室、機(jī)器房、電氣房、樓梯走道都設(shè)置有足夠的照明設(shè)置和不同電壓等級(jí)的插座。 d 風(fēng)速超過(guò)額定值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并停止整機(jī)工作。 b 大車運(yùn) 行時(shí)有間斷的聲光報(bào)警信號(hào)以提醒現(xiàn)場(chǎng)人員避讓。 起升機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)設(shè)置有零位、零壓、過(guò)流短路保護(hù)，正反向聯(lián)鎖、上下預(yù)限位保護(hù)，極限位置保護(hù)和應(yīng)急限位保護(hù)以及超載保護(hù)等。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)設(shè)置有零壓、零位、過(guò)流短路，正反向聯(lián)鎖