電氣控制論文基于plc的10t橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-02-16 15:07本頁(yè)面
【正文】 將變頻器與電源電源脫開(kāi)，以免在外部端子控制狀態(tài)下重新供電時(shí)變頻器自行工作，以保護(hù)設(shè)備的安全及人身安全。本設(shè)計(jì)中大車的變頻器的額定電流為57A, 小車的變頻器的額定電流為 ,起升機(jī)構(gòu)的為 57A。 變頻器的配置和制動(dòng)電阻 變頻器基本配置的選擇 變頻器的基本配置有隔離開(kāi)關(guān)、交流接觸器、交流電抗器、直 流電抗器。將其相關(guān)參數(shù)帶入以上三式，其中 k 值取 ，在式 () 中 CNP ≥ () 中 CNP ≥ () 中 CNI ≥ 起升機(jī)構(gòu) 電機(jī) 變頻器可以選擇型號(hào)為 FRF54030KCH 同理可知： 小車電機(jī) 變頻器可以選擇型號(hào)為 。 ① 連續(xù)恒載 單臺(tái)變頻器單臺(tái)電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行的場(chǎng)合 所需的變頻器容量（ kV本設(shè)計(jì)采用普通型變頻器。四臺(tái)電機(jī)選用三臺(tái)變頻器來(lái)控制， 橋式起重 機(jī)的負(fù)載類型屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載類型，有兩種變頻器類型可以選擇：一是采用普通功能型變頻器。圖 是電氣 控制方案的控制框圖，圖中 YB YB YB3 是電機(jī) M M M3 的斷電電磁抱閘制動(dòng)器，圖中的箭頭方向表示控制控制信號(hào)流動(dòng)的方向。當(dāng)起重機(jī)運(yùn)動(dòng)到期限位置或主電路發(fā)生短路、過(guò)流、斷相、過(guò)載、突然停電等時(shí)，會(huì)使行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作或變頻器發(fā)出短路、過(guò)流等信號(hào)輸入到 PLC 輸入端，使 PLC 發(fā)出變頻器停止、電磁制動(dòng)器制動(dòng)等信號(hào)。 關(guān)鍵詞： 橋式起重機(jī) ； 電氣控制系統(tǒng) ； 變頻調(diào)速 ； PLC 控制 引言 本設(shè)計(jì)的基本控制方案就是 通過(guò) PLC 的輸入端輸入控制信號(hào)從而使 PLC 發(fā)出控制信號(hào)去控制變頻器使變頻器啟動(dòng)工作，同時(shí)斷電電磁制動(dòng)器得電松開(kāi)，同時(shí)相關(guān)指示燈亮。基于 PLC 的 10t 橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 ： 橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要從安全性和功能性兩個(gè)方面著手進(jìn)行，主要包括主電路的設(shè)計(jì)和控制電路的設(shè)計(jì)，主電路中的設(shè)計(jì)以變頻器的連接和參數(shù)設(shè)定為主，控制主要以 PLC 程序的設(shè)計(jì)以及和變頻器連線、輸入輸出端子的分配。該設(shè)計(jì)主電路中改變電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)主要由變頻器器來(lái)實(shí)現(xiàn)，在控制電路中實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)的各種功能主要由 PLC 實(shí)現(xiàn)。當(dāng) PLC 控制變頻器頻率端子輸入信號(hào)時(shí)或正反信號(hào)，控制變頻器的端子對(duì)變頻器發(fā)出改變頻率的信號(hào)正反轉(zhuǎn)的信號(hào)，從而使被控電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變或者轉(zhuǎn)速方向發(fā)生改變。從而達(dá)到控制的要求和目的。 圖 控制方案簡(jiǎn)圖 一、 變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 變頻器的選擇 本設(shè)計(jì)中橋式起重機(jī)共有六個(gè)電動(dòng)機(jī)需要變頻器來(lái)控制，即大車兩個(gè)電機(jī)、小車起升機(jī)構(gòu)各一個(gè)。二是采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型變頻器。變頻器的容量要與電動(dòng)機(jī)功率優(yōu)化匹配，但不能僅由電動(dòng)機(jī)的功率確定變頻器的容量，變頻器的額定輸出電流也是選擇變頻器的容量時(shí)必須考慮的。 A）需要同時(shí)滿足下列的三個(gè)計(jì)算式 ?? c osMCNkPP ? () 3103 ???? MMCN IUkP () MCN kII ? () 起升機(jī)構(gòu)電機(jī)為 YZR200L6Z/22 型號(hào)，該電機(jī)是 6 個(gè)磁極，額定轉(zhuǎn)速 964r/min,額定電流 , 額定電壓為 380V。 大車電機(jī) 變頻器可以選擇型號(hào)為 FRF54030KCH。 隔離開(kāi)關(guān)的主要作用是將用電設(shè)備與電源隔開(kāi)。所以隔離開(kāi)關(guān)選擇型號(hào)為GLCK125A 的隔離開(kāi)關(guān)，該型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)額定電流為 125A。在本設(shè)計(jì)中交流接觸器選擇為 GTM1L225 系列的額定電流為125A。 I 為額定電流，單位 A。 L 為電感量，單位 H。直流回路電壓可計(jì)算為 6 0 05 9 8 0 ????? VU D 變頻器 ,則制動(dòng)電阻的取值范圍為 40歐～ 80歐。 二、 電氣 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 橋式起重機(jī)控制要求的分析 橋式起重機(jī)主要有三個(gè)控制 對(duì)象，即大車、小車、起升機(jī)構(gòu)。左右移動(dòng)的速度可以劃分成三個(gè)檔，即高速、中速、低速。本設(shè)計(jì)中的 QD 型起重機(jī)，在工頻電源下大車的速度為 ,即高速。由于該三檔速度所使用的傳動(dòng)機(jī)械是不變的傳動(dòng)系數(shù)也不變，于是可得： 1312 ff ?? ， 12f =， 13f =，式中 12f 為中速檔大車變頻器的工作頻率， 13f 為大車變頻器低速檔工作的頻率。 對(duì)于小車，必須可以前后移動(dòng)。根據(jù)起重機(jī)械安裝使用維修檢驗(yàn)手冊(cè)上的數(shù)據(jù)，起重量小于 50 噸的起重機(jī)，小車的高速速度為 40~63m/min,中速為 32~50m/min,低速為 10~25m/min。中速在中速檔中本設(shè)計(jì)選擇為 35m/min，低速在低速檔中選擇為 15m/min。 對(duì)于起升機(jī)構(gòu)，必須可以上下移動(dòng)。根據(jù)起重機(jī)械安裝使用維修檢驗(yàn)手冊(cè)上的數(shù)據(jù)，起重量小于 50 噸的起重機(jī)，起升機(jī)構(gòu)的高速速度為 ~16m/min,中速為 5~,低速為 ~5m/min。中速在中速檔中本設(shè)計(jì)選擇為 8m/min，低速在低速檔中選擇為 3m/min。 變頻器的頻率設(shè)定電位器選擇阻值為 1000 歐，額定功率為 。大車變頻器連接有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，小車和起升機(jī)構(gòu)各連接一臺(tái)變頻器。每個(gè)變頻器都接有 6 個(gè)信號(hào)輸入觸點(diǎn)，分別控制變頻器的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、變頻器停止輸出信號(hào) 、控制高速的頻率的電壓信號(hào)、控制中速的頻率的電壓信號(hào)、控制低速的頻率的電壓信號(hào)。變頻器的指示燈 HL HL HL3 是用來(lái)指示變頻器運(yùn)行狀況的，當(dāng)變頻器正在停止或正在直流制動(dòng)時(shí)，該燈就會(huì)點(diǎn)亮。 R S1 是變頻器控制系統(tǒng)電源輸入端。運(yùn)用西門(mén)子 PLC 編程軟件 STEP 7 MicroWIN SP6，大車梯形圖程序編寫(xiě)如下： 大車控制系統(tǒng)的梯形圖程序 小車的 PLC 程序設(shè)計(jì)。運(yùn)用西門(mén)子 PLC 編程軟件 STEP 7 MicroWIN SP6，起升機(jī)構(gòu)梯形圖程序編寫(xiě)如下： 起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的梯形圖程序 五、 結(jié) 語(yǔ) 橋式起重機(jī)電氣控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中主要由兩部分組成，即主電路和控制電路。其中變頻器具有短路保護(hù)，缺相保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等，從而使主電路中省去各個(gè)電動(dòng)機(jī)的熱繼電器、熔斷器、缺相保護(hù)裝置等。即使電路簡(jiǎn)化又節(jié)省了成本，而且使用變頻器使主電路的安全性、穩(wěn)定性、可靠性增加。控制電路中實(shí)施控制的主要元件是 PLC，被控對(duì)象分別為大車、小車、起升機(jī)構(gòu)，都采用凸輪控制器來(lái)控制他們低、中、高轉(zhuǎn)速，都設(shè)有正反轉(zhuǎn)點(diǎn) 動(dòng)，變頻器故障信號(hào)保護(hù)，
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