【正文】 器額定值的 3～ 4倍。轉(zhuǎn)動慣量較少，占額定起升轉(zhuǎn)矩的 10%20%。 二 、電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩及電機(jī)運(yùn)行的功率因數(shù) 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量較大，為了加速電機(jī)需有較大的起動轉(zhuǎn)矩，故電機(jī)容量需由負(fù)載功率 P 廠及加速功率 Pa兩部分組成。 一、電機(jī)效率 國外以 4 極電機(jī)作變頻電機(jī)首選極數(shù)，因此時電機(jī)有最好的功率因數(shù)和最高的工作效率，使能耗降為最低。 （ 4）采用電氣和電磁機(jī)器雙重制動。為提高起重機(jī)的生產(chǎn)效率和可能性，對電力拖動提出如下的要求： （ 1） 由于頻繁啟動，電動機(jī)啟動電流要小，通常采用繞線式異步電動機(jī)拖動，轉(zhuǎn)自回路串電阻啟動。本次課設(shè)起重機(jī)的噸位為 5t 歸為小型，所以選用軟電纜供電。由于必須經(jīng)常移動，小型的（ 10t以下）常采用軟電纜供電，打車在導(dǎo)軌上移動以及小車在大車的導(dǎo)軌上移動時，供電電纜隨之伸展和疊卷；中大型起重機(jī)（ 20t以上）采用滑線和電刷供電，車間電源連接在 3 根主滑線上，通過電刷降電源引進(jìn)起重機(jī)電氣設(shè)備。設(shè)計(jì)中應(yīng)用的 i/o 端子數(shù)分別是：輸入點(diǎn)數(shù)為 56個，輸出點(diǎn)數(shù)為 39個；根據(jù)要求選用的模塊如表 2所示。 plc 型號的確定 本設(shè)計(jì)應(yīng)用了德國西門子公司 simatic s7300系列的 plc 進(jìn)行控制。 (13) 輸出若為正 /反向控制的負(fù)載，不僅要從 plc 內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并要在plc 外部采取措施，防止負(fù)載在兩方向動作。同時也能減少硬件投入，降低成本。 (10) 多重指令空閑等待一個任務(wù)時，可在 plc 外部將它們并聯(lián)后再接入一個輸入點(diǎn)。 (8) 充分合理利用軟、硬件資源。一臺計(jì)算機(jī)與多臺 plc 聯(lián)網(wǎng)，可通過采用通訊處理器，網(wǎng)絡(luò)適配器等方式進(jìn)行連接，連接介質(zhì)為雙絞線或光纜； plc 之間互聯(lián)時可通過專用通訊電纜直接連接，通訊板卡或模塊 +數(shù)據(jù)線連接等方式。 (6) plc 的聯(lián)網(wǎng)： plc的聯(lián)網(wǎng)方式分為 plc 與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和 plc 之間互聯(lián)網(wǎng)兩種。擴(kuò)展模塊有輸入單元、輸出單元，輸入 /輸出一體單元。若要長期或斷電保持應(yīng)選用 eeprom 儲存 (不需備用電源 )，也可選外用儲存卡盒。 (3) plc 儲存容量：系統(tǒng)有模擬量信號存在或進(jìn)行大量數(shù)據(jù) 處理時容量選擇大一些。 型時的注意事項(xiàng) (1)在 plc 選型時主要是根據(jù)所需功能和容量進(jìn)行選擇，并考慮維護(hù)的方便性，備件的通用性，是否易于擴(kuò)展，有無特殊功能要求等。 在選擇 plc 時的注意要點(diǎn) (1) 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度； (2) 對 i/o 點(diǎn)數(shù)和 i/o 點(diǎn)的類型 (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，選定價格性能比較好的 plc 機(jī)型。 SIMATIC S7200 系列是西門子公司小型可編程序控制器，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)。 元器件的選 擇 PLC 的選用 目前 PLC 使用性能較好的有 SIEMENS 公司、日本的三菱、歐姆龍、美國的AB 公司?？删幊炭刂破骷坝嘘P(guān)外部設(shè)備，均按既易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，又易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破骷夹g(shù)是以硬接線的繼電器 — 接觸器控制為基礎(chǔ)，逐步發(fā)展為既有邏輯控制、計(jì)時、計(jì)數(shù)，又有運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的控制裝置。它具有通用性強(qiáng)、可靠性高、能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學(xué)、易于掌握，體積小、維修工作少、現(xiàn)場連接安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、建材、機(jī)械制造、石油、化工、汽車、電力、造紙、紡織、裝卸、 環(huán)保等各個行業(yè)的控制中。但由于其接線方式固定，靈活性差，難以適應(yīng)復(fù)雜和程序可變的控制對象的需要，且工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。它主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，由于其控制方式是斷續(xù)的，故稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。隨著生產(chǎn)發(fā)展及自動化程度的提高，又出現(xiàn)了多臺電動機(jī)分別拖動各運(yùn)動機(jī)構(gòu)的多電機(jī)拖動方式，進(jìn)一步簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，而且使機(jī)械的各運(yùn)動部分能夠選擇最合理的運(yùn)動速度，縮短了工時，也便于分別控制。 20 世紀(jì) 20年代，出現(xiàn)了單電機(jī)拖動，即由一臺電動機(jī)拖動一臺生產(chǎn)機(jī)械。開始是成組拖動，用一臺電動機(jī)通過中間機(jī)構(gòu)（天軸）實(shí)現(xiàn)能量分配與傳遞，拖動多臺生產(chǎn)機(jī)械。 作為生產(chǎn)機(jī)械動力的電機(jī)拖動，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。其缺點(diǎn)是：采用固定接線方式時，通用性和靈活性較差；采用有觸點(diǎn)的開關(guān)時，觸點(diǎn)易發(fā)生故障。它的作用是：實(shí)現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)、和制動等運(yùn)行性能的控制；實(shí)現(xiàn)對拖動系統(tǒng)的保護(hù)；滿足生產(chǎn)工藝的要求；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。電動機(jī)是通過某種控制方式進(jìn)行控制的，常見的是繼電器 接觸器控制的方式，又稱電氣控制。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)的面貌。 電氣控制技術(shù)簡介 電氣控制技術(shù)是以各類電動機(jī)為動力的傳動裝置與系統(tǒng)為對象，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的控制技術(shù)。在此期間， CPU 按照 I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從 I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 (二 ) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 (一 ) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。這樣，即使某個 CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。外部的各種 開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測的各種信號均作為 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，對現(xiàn)場設(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、編程器和電源六個部分。 （ 5） 輸入電壓： 380V，照明電壓： 36V/127V，工作海拔高度小于 1000 米。 （ 3） 考慮起重機(jī)的照明、顯示等措施。 本課題 的目的要求和 基本參數(shù) : （ 1） 完成起重機(jī)規(guī)定的各種運(yùn)動要求 。其中，具有代表性的交流變頻調(diào)速裝置和可編程控制器獲得了廣泛的應(yīng)用，為 PLC 控制技術(shù)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)提供了有利條件。所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費(fèi)大，效率低。 ，操作復(fù)雜，故障率高。 空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實(shí)腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在 中國 是較為廣泛采用的一種型式。 偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復(fù)雜。 箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。主梁上焊有軌道，供起重小車運(yùn)行。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。當(dāng)車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車輪上。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動器、減速器和電動機(jī)組合成一體的 “ 三合一 ” 驅(qū)動方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。小車架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為 焊接結(jié)構(gòu) 。 起升機(jī)構(gòu)包括 電動機(jī) 、制動器、減速器、卷筒和 滑輪組 。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組 成。制動器無裂紋，無松動，無嚴(yán)重磨損，制動間隙兩側(cè)相等尺寸 合適，有足夠的制動力，制動帶磨損小于原厚度的 50%。卷筒無裂紋，連接、固定無松動；筒壁磨損小于原壁厚的 20%；安全卷不少于 2圈，卷筒與鋼絲繩直徑比例符合要求。鋼絲繩表面鋼絲磨損、腐蝕量小于鋼絲直徑的 40%，斷絲在一個捻距內(nèi)小于總絲數(shù)的 10%，無斷頭，無明顯變細(xì)，無芯部脫出、死角扭擰、擠壓變形、退火、燒損現(xiàn)象。 （ 2） 各主要零部件符合安全要求：開口增大小于原尺寸的 15%，扭轉(zhuǎn)變形小于 10%；板鉤襯套磨損小于原尺寸的 50%，板鉤心軸磨損小于 5%，無剝落、毛刺、焊補(bǔ)。在電氣控制系統(tǒng)中，其供電一般是通過電纜卷筒將電源輸送到中心電器上，起重機(jī)機(jī)為低壓供電系統(tǒng)，電氣控制部分集中在操作室和電氣房內(nèi)，安全保護(hù)裝置裝在在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀? 我們所研究的橋式起重機(jī)是電動雙梁橋式起重機(jī)，該起重機(jī)由起重小車、橋架金屬結(jié)構(gòu)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)以及電氣控制設(shè)備等四個部分組成。功率因數(shù)低，在空載或輕載時低于 ，即使?jié)M載也低于 ，線路損耗大。起動電流大，對電網(wǎng)沖擊大 。(6)直流調(diào)速。(4)渦流制動器調(diào)速 。(2)改變電動機(jī)極對數(shù)調(diào)速 。因此，除了機(jī)械上改進(jìn)設(shè)計(jì)外，改善交流電氣傳動，減少起制動沖擊，也是一個很重要的方面。但在實(shí)際使用中，結(jié)構(gòu)開裂仍時有發(fā)生。 它 能否正常工作直接影響到生產(chǎn)效率提高和工作任務(wù)的完成 ,甚至關(guān)系到人身、設(shè)備的安全。 bridge crane。 and save energy. Inverter with Mitsubishi FRA540 series inverter is a CPU core of the internal control unit, and a strong puting and control, to achieve speed control parameter, set reasonable parameters of the motor