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全套畢業(yè)設(shè)計基于plc的起重機控制系統(tǒng)的設(shè)計-文庫吧資料

2024-12-07 10:30本頁面
  

【正文】 理論計算書及輔件推薦值,有 利于用戶進行合理選用。 C. 大車運行機構(gòu): 全套設(shè)計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 (1) 運行靜阻力,大車運行部分總質(zhì)量:? ? ? ? NNgGQG G 5 2 5 8 1 8 6 0 02 5 0 0 0 ???????? () 因為室內(nèi)運行,風阻力 01??G ,坡度阻力 0??G ,運行摩擦阻力系數(shù) ? = NNGGG GZ 6 8 00 0 2 5 8 1 61 ????? ? ? () (2) 運行靜功率: ?yv 75m/min=大車運行機構(gòu)總效率 ?? KWKWvGP yz 00 8010 001 ????? ? () (3) 運行加速功率 取 stsm s ,/ 2 ??? KWKWgt vGPsyG 581 22 ??? ???? ?? () (4) 初選電動機 ? ? ? ? KWPPmP MN 11 1 ??????? ?? () 根據(jù)電動機樣本,選用兩臺 YZR160M16 電動機,當 %25?JC , ?NP (5) 電動機發(fā)熱校驗 根據(jù)《起重機設(shè)計規(guī)范》,該大車運行機構(gòu)的接電持續(xù)率 %25?JC , CZ=600,穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù) G=,所以, KWKWvGGP yz ?? ???? ? () 根據(jù)《橋式起重機設(shè)計手冊》知,當 %25?JC , CZ=600 時, ?NP , 即 ,所以電動機發(fā)熱校驗通過。 B. 副起升機構(gòu): ( 1)初選電動機 ? ? ? ? NNgGQG Q 1 5 0 5 05 0 0 00 ??????? () smmv q / in/15 ?? ?? KWKWvGP qQj 5021000 ?? ??? ? () 根據(jù)電動機樣本,選用 YZR180L8 電機,當 S3, %25?JC 時,電動機允許功率為 13KW。 計算及電機的選取 通過對參考文獻和網(wǎng)上的查閱,得到有關(guān)本設(shè)計所需數(shù)據(jù)如下: 小車車輪直徑: Φ315mm 大車車輪直徑 : Φ630mm 起重機總重: 小車自重: 吊鉤自重: 500kg 小車運行摩擦阻力系數(shù) ? = 大車運行摩擦阻力系數(shù) ? = A. 主起升機構(gòu): ( 1)初選電動機 ? ? ? ? NNgGQG Q ??????? () smmvq /1 2 i n/ ?? KWKWvGP qQj ????? ? () 根據(jù)電動機樣本,選用 YZR225M8 電動機,當 S3, %25?JC 時,電動機允許功率為26KW。普通電機與變頻電機在不連續(xù)工作狀態(tài)下特性基本一致 。 變頻起重機系統(tǒng)中電動機的選型 起重機起升和運行機構(gòu)的 調(diào)速比一般不大于 1:20,且為斷續(xù)工作制,通常接電持續(xù)率電機 向 前 零 位 向 后 I I I 加速 減速 全套設(shè)計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 在 60%以下,負載多為大慣量系統(tǒng)。目前,變頻器己經(jīng)發(fā)展到除非有超同步調(diào)速的要求或呈 1:20 以上的大速比,一般無須選用變頻專用電機作變頻系統(tǒng)的電動機。隨著高開關(guān)頻率的工 GBT 等電力電子器件的使用 、 PWM調(diào)制、矢量控制、增強型 V/f 控制方法 的應(yīng)用、使變頻器輸出波形、諧波成份、功率因數(shù)及使用效率得到了很大的改善,有效地提高了變頻控制電機的低速區(qū)轉(zhuǎn)矩。 圖 3 檔主令開關(guān)及增減電阻按鈕示意圖 電機的選用 變頻調(diào)速對電動機的要求 采用變頻調(diào)速時,由于變頻器輸出波形中高次諧波的影響以及電動機轉(zhuǎn)速范圍的擴大產(chǎn)生了一些與在工頻電源下傳動時不同的特征。 ( 2) 在按動接于 及 的按鈕時,使加減速檔位存儲器 VB100 中存儲的數(shù)字在 1~5 間依順序變化,以控制輸入電動機的電源頻率大小。該主令控制器延續(xù)了凸輪控制器向前向后操作時的互鎖,而且符合起重機操作人員的操作習慣,使用 兩只按鈕進行升降速更加方便,其實現(xiàn)的控制要求主要有: ( 1) 電動機的方向控制由主令控制器實現(xiàn),手柄置向前位時, 接通,正轉(zhuǎn)接觸器工作,電動機進行正轉(zhuǎn);手柄置向后位時, 接通,反轉(zhuǎn)接觸器工作,帶動電動機反轉(zhuǎn)。 表 31 三檔主令開關(guān)開合表 輸入端口 向前 零位 向后 x x x 注 x— 觸頭閉合 全套設(shè)計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 本設(shè)計使用圖 所示的一個三檔位的主令控制器及兩只升降速按鈕作為操作器件,使用 PLC 及接觸器模擬凸輪控制器工作。以滿足大電流切換的需要, PLC 的輸出應(yīng)該連接接觸器及繼電器。 圖 橋式起重機的 PLC控制原理圖 PLC 實現(xiàn)的主令控制器 繼電接觸器為基礎(chǔ)的橋式起重機電路,一般都是用凸輪控制器來控制大車、小車、主副鉤的操作。下圖畫出了橋式起重機的 PLC 控制原理圖。四臺變頻器分別控制相應(yīng)的電動機,然后四臺變頻器所需的輸入口線均接在 PLC 上。使用橋式專用變頻器代替轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,增加了機械特性硬度,也不存在發(fā)熱問題,提高了系統(tǒng)效率; 5 臺電動機共用一 臺主令控制器控制,減少了按鈕數(shù)量,從而提高了系統(tǒng)可靠性。改造中采用 PLC 代替接觸器開關(guān)來解決凸輪控制器的缺點。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點,已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。另一方面,凸輪控制器中有形的觸點在頻繁的切除中很容易出故障,給維修帶來了不便。所以傳統(tǒng)的繼 電器控制和串電阻調(diào)速會在操作中存在很多問題: ( 1) 電動機及其所串電阻燒損和斷裂故障經(jīng)常發(fā)生; ( 2) 繼電接觸器控制系統(tǒng)可靠性差,操作復(fù)雜,故障率高; ( 3) 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速調(diào)速效果不理想; ( 4) 所串電阻長期發(fā)熱,電能浪費大,效率低等。 YB1~ YB5 分別為主卷揚、副卷揚、小車與大車電動機各自的制動電磁鐵。 整個起重機五臺電動機保護電路如圖 下方圖所示。 該起重機有 兩個卷揚機構(gòu),主鉤起重量為 20 噸,副鉤起重量為 5 噸,分別由電動機M M2 拖動。 傳統(tǒng)橋式起重機的控制原理 傳統(tǒng)的橋式起重機基本 采用繼電器控制和串電阻調(diào)速,使用凸輪控制器控制各臺電動機。其上方有通向走臺的艙口。在操縱室內(nèi),主要裝有大小車運動機構(gòu)和起升機構(gòu)的操縱系統(tǒng)和有關(guān)裝置,如控制器、保護箱及照明開關(guān)箱;有關(guān)安全開關(guān),如緊急開關(guān)、電鈴開關(guān)等。目前我國生產(chǎn)的橋式起重機大部分采用分別驅(qū)動方式。但分別驅(qū)動的運行機構(gòu)是用兩臺同樣型號的電動機,用同 一控制器控制。 分別驅(qū)動是由兩套獨立的無機械聯(lián)系的運行機構(gòu)組成。 其車輪通過角型軸承箱固定在橋架的端梁上,其主要作用是驅(qū)動大車車輪沿軌道運行。提升機構(gòu)由電動機、減速器、卷筒、制動器等組成,提升電動機通過制動輪、聯(lián)軸節(jié)與減速器聯(lián)接,減速 器輸出軸與起吊卷筒相聯(lián)。小車移行機構(gòu)由電動機、 主動輪 、制動器等組成。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。 小車運行機構(gòu)由小車架、小車移行機構(gòu)和提升機構(gòu)組成。 全套設(shè)計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都 有 2 橋式起重機的控制 橋式起重機的主要結(jié)構(gòu)及運動形式 橋式起重機由橋架(雙稱大車),裝有起升機構(gòu)的小車、大車運行機構(gòu)及駕駛室等幾部分組成,如下圖 所示 圖 橋式起 重機結(jié)構(gòu)圖 橋架是橋式起重機的基本構(gòu)件, 它 由主梁、端梁、走臺等幾部分組成。 [8] 經(jīng)過 幾十年的發(fā)展,我國 國內(nèi) 橋式起重機 的控制技術(shù)水平已得到一定程度的提高, 但是與國際水平還有一定距離 。大型高效起重機新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。 起重機的更新和發(fā)展,在很大程度上取決于電氣傳動與 控制的改進。 [9] 國內(nèi)外起重機控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況 隨著 工業(yè) 生產(chǎn)的機械化程度不斷變高,生產(chǎn)效率不斷提高,生產(chǎn)物件的運輸要求也隨之變高,就要求有控制更加便捷化和高速化的起重機 , 而且要 對 安全性 和可靠性提出更高的要求。所以有對橋式起重機電控系統(tǒng)進行研究很必要。變頻技術(shù)的運用使得起重機的整體特性得到較大提高,可以解決傳統(tǒng)橋式起重機控制系統(tǒng)存在的問題,變頻調(diào)速以其可靠性好、高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重機運輸機械行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。 課題設(shè)計的意義 近幾年自動化控制技術(shù)和電氣傳動得到了飛快的發(fā)展。所以我們要設(shè)法對其控制方式進行改造,減少電路中的沖擊電流,改變調(diào)速方式,減少操作人員勞動強度,提高系統(tǒng)效率。但是起重機的工作環(huán)境 一般比較惡劣,較長時間的使用會導(dǎo)致碳刷的接觸器磨損較大,加上任務(wù)重,操作流程復(fù)雜,觸頭消蝕嚴重。大車運行速度為 75m/min,小車運行速度為 45m/m。 1 駕駛室 2輔助滑線架 3交流磁力控制盤 4電阻箱 5起重小車 6大車拖動電動機 7端梁 8主滑線 9主梁 圖 橋式起重機整體示意圖 本課題研究的內(nèi)容和意義 課題設(shè)計的內(nèi)容: 本次設(shè)計主要研究如何用可編程控制器與變頻器相結(jié)合來取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)。 [6] 橋式起重機一般由 可整體前后移動的橫梁 (大車 )、 左右移動的 小車、 固定在小車上可上下移動的主副鉤、 操縱室、小車導(dǎo)電裝置 (輔助滑線 )、起重機總電源導(dǎo)電裝置 (主滑線 )等部分組成。其中以吊鉤橋式起重機應(yīng)用最廣。 通用橋式起重機又稱 “ 天車 ” 或 “ 行車 ” ,它 是一種橫架在固定 的 跨間上空用來吊運各種物件的設(shè)備。因此,起重機將向現(xiàn)代化、智能化、更安全可靠的方向發(fā)展。 時至今日,在其承載結(jié)構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、取物裝置、控制系統(tǒng)及安全裝置各方面都有了很大的發(fā)展。 programmable logic controller 全套設(shè)計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................................... III ABSTRACT .................................................................................................................................. IV 目 錄 ............................................................................................................................................ V 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 橋式起重機的簡介 ............................................................................................................... 1 本課題研究的內(nèi)容和意義 ................................................................................................... 1 課題設(shè)計的內(nèi)容: ........................................................................................................ 1 課題設(shè)計的意義 ............................................................................................................ 2 國內(nèi)外起重機控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況 ................
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