【正文】 K OC5 K OC4K OC3 K OC1 K OC0SQ8 SQ7 SQ6 SQ5 SQ4 SQ3 SQ2 SQ1KMKMSA4SA3SA2SA1SB1KMHLFU FU圖 XQB12504F/口型保護(hù)箱的電氣原理圖 12 3)起重機(jī)工作繁重，操作頻繁，要求減輕司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度，要求電氣設(shè)備具有較高壽命。 起升機(jī)構(gòu)控制原理分析（主鉤和副鉤） 橋式起重機(jī) 的起升機(jī)構(gòu)一般采用 凸輪控制器或主令控制器操作 ，由于主令控制器與磁力控制屏組成的 控制電路較復(fù)雜，使用元件多，成本高，故一般在以下情況下采用 主令控制器控制： 1)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量大，凸輪控制器容量不夠。它用來(lái)保護(hù) 5 臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，大車為分別驅(qū)動(dòng)。起重機(jī)上用的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)盤為 XQB1 系列。 采用凸輪控制器或凸輪、主令兩種控制器操作的交流橋式起重機(jī)，廣泛使用保護(hù)箱。 起重機(jī)控制原理分析 起重機(jī)的保護(hù)箱 起重機(jī)電氣控制一般具有下列保護(hù)與聯(lián)鎖環(huán)節(jié)：電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)；短路電流保護(hù)；失壓保護(hù)；控制器的零位保護(hù)；行程限位保 護(hù)；艙蓋、欄桿安全開(kāi)關(guān)及緊急斷電保護(hù)等。與倒拉反接制動(dòng)下放物件相比，不會(huì)出現(xiàn)輕載不但不下降反而上升之弊端。如果加大電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外加電阻， 使其正向與反向特性變軟，則合成特性為一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)在二、四象限的直線，如圖 所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。圖 中曲線 2 分別為正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的機(jī)械特性，曲線 3 為合成機(jī)械特性。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)都要產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 低速下放或中載時(shí)的單相制動(dòng)狀態(tài) 單相制動(dòng)狀 態(tài)是將電動(dòng)機(jī)定子三相繞組中的任意兩相并聯(lián)后與第三相繞組串聯(lián)接在電源線電壓上，使電動(dòng)機(jī)構(gòu)成單相接電狀態(tài)。 下放重載時(shí)的倒拉反接制動(dòng)狀態(tài) 在下放重型載荷時(shí)，為獲得低速下降，確保起重機(jī)工作安全平穩(wěn)，常采用倒拉反接制動(dòng)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流均改變方向，產(chǎn)生阻止重物下降的電磁轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在 na 下，以 na速度下放重物。為此，電動(dòng)機(jī)必須向著重物下降方向產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并與重力轉(zhuǎn)矩一起共同克服摩擦阻轉(zhuǎn)矩，強(qiáng)使空鉤或輕載下放，這在起重機(jī)中常叫做強(qiáng)迫下降。特性如圖 所示特性，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于正向電動(dòng)狀態(tài)。因此，大車與小車來(lái)回移動(dòng)時(shí)，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)處于正向與反向電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車，應(yīng)采取制動(dòng)停車。不允許只有電氣制動(dòng)而無(wú)機(jī)械制動(dòng)，不然發(fā)生電源事故停電時(shí)，在無(wú)制動(dòng)力矩作用下，重物將自由下落，造成設(shè)備或人身事故。 5)負(fù)載放下時(shí)，依據(jù)負(fù)載大小，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以是電機(jī)狀態(tài)、倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)與再生發(fā)電制動(dòng)狀 態(tài)。 4)提升的第一檔為預(yù)備檔，用以消除傳動(dòng)間隙，將鋼絲張緊，避免過(guò)大的機(jī)械沖擊。為此，在 30%額定速度內(nèi)應(yīng)分成幾檔，以便靈活操作。 2) 具有一定的調(diào)速范圍，普通起重機(jī)調(diào)速范圍為 3:1，對(duì)要求較高的起重機(jī)，調(diào)速范圍可達(dá) (5～ 10):1。 4)制成封閉型，具有較強(qiáng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，有較大的氣隙，以適應(yīng)多塵土和較大機(jī)械沖擊的工作環(huán)境；具有較高的耐熱絕緣等級(jí)，允許溫升較高。 2)具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，適應(yīng)重載下的起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。在斷續(xù)工作狀態(tài)下用負(fù)載持續(xù)率 FC%表示。為了更好地起重行業(yè)更新橋式起重機(jī)配套電機(jī)的需要，在 YZR系列基礎(chǔ)上運(yùn)用計(jì)算機(jī)重新設(shè)計(jì)其電磁方案，研究出了 YZRZ 系列起重專用電機(jī)。因此，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)；同時(shí)，負(fù)載很 不規(guī)律，經(jīng)常承受大的過(guò)載和機(jī)械沖擊；另外，起重機(jī)要求有一定的調(diào)速范圍。關(guān)于工作級(jí)別可參閱 GB381183 起重設(shè)計(jì)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。 工作級(jí)別 起重機(jī)的工作級(jí)別是根據(jù)起重機(jī)利用等級(jí)和載荷狀態(tài)劃分的，它反映了起重機(jī)的特性。小車運(yùn)行速度一般為 30～ 50m／ min。起升速度指吊物 (或其它取物裝置 )在穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，額定載荷時(shí)的垂直位移速度。 起升高度 吊具或抓取裝置的上極限位置與下極限位置之間的距離，稱為起升高度。起重機(jī)械最大起重量在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB78387 中已有規(guī)定。額定起重量是指起重機(jī)允許吊起的物品連同可分吊具重量的總和。 橋式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 橋式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有起重量、跨度、起升高度、起升速度、運(yùn)行速度和工作級(jí)別等。三根交流電源經(jīng)由三根主滑觸線與滑動(dòng)的集電刷，引進(jìn)起重機(jī)駕駛室內(nèi)的保護(hù)控制柜上再?gòu)谋Ｗo(hù)控制柜引出兩相電源至凸輪控制器，另一相稱為電源的公用相，它直接從保護(hù)控制柜接到各電動(dòng)機(jī)的定子接線端。軟電纜可隨大、小車的移動(dòng)而伸展和疊卷。由于起重機(jī)在工作時(shí)是經(jīng)常移動(dòng)的，同時(shí)，大車與小車之間、大車與廠房之間都存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，要采用可移動(dòng)的電源設(shè)備供電。小車由起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成，小車運(yùn)行機(jī)圖 橋式起重機(jī)示意圖 1駕駛室 2輔助滑線架 3交流磁力控制屏 4電阻箱 5起重小車 6大車拖動(dòng)電動(dòng)機(jī) 7端粱 8主滑線 9主粱 6 構(gòu)采用集中驅(qū)動(dòng)方式。但不允許兩鉤同時(shí)提升兩個(gè)物件，兩個(gè)吊鉤再單獨(dú)工作時(shí)均只能起吊重量不超過(guò)額定重量的重物，當(dāng)兩個(gè)吊鉤同時(shí)工作時(shí)，物件重量不允許超過(guò)主鉤的起重量。橋式起重機(jī)主要由大車和小車組成橋架機(jī)構(gòu)，主鉤和副鉤組成提升機(jī)構(gòu)。橋式起重機(jī)一般通稱行車或天車。 不形式的起重機(jī)分別用在不同的場(chǎng)合。 按吊具不同又可分為吊鉤、抓斗、電磁、兩用 (吊鉤和可換的抓斗 )橋式起重機(jī)。起重設(shè)備有多種形式，有橋式、塔式、門式、旋轉(zhuǎn)式和纜索式等。因此， PLC 在該方面的應(yīng)用具有重要的實(shí)用意義和推廣價(jià)值。起重機(jī)采用 PLC 控制，還能解決傳統(tǒng)控制方式下在操作方面的許多麻煩，包括開(kāi)閉電機(jī)和起升電機(jī)在抓斗剛裝料閉合起升時(shí)難以同步等問(wèn)題。這樣既能有效地發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備主 體的工作性能，又能降低成本、提高效率。由于由于副鉤、大車、小車凸輪控制器之間沒(méi)有固定的聯(lián)系，在起重機(jī)工作時(shí)操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，容易疲勞，易產(chǎn)生誤操作。 2） 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量大，啟動(dòng)時(shí)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大，而且都是慣性負(fù)載，機(jī)械沖擊也較大，機(jī)械設(shè)備使用壽命短，操作人員的安全系數(shù)較差，設(shè)備運(yùn)行可靠性低。同時(shí)因工作環(huán)境惡劣，轉(zhuǎn)子回路串接的電阻因灰塵、設(shè)備震動(dòng)等原因經(jīng)常燒壞、斷裂。 本設(shè)計(jì)中 20/5 噸橋式起重機(jī)電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為主鉤、副鉤、小車、大車四部分。特別是設(shè)備主體的工作性能還十分穩(wěn)定和可靠，只是在新技術(shù)的應(yīng)用上跟不上時(shí)代的發(fā) 展，運(yùn)行中的消耗偏高，效率較低，控制性能不夠優(yōu)越。第三階段是高級(jí)階段，目前正在來(lái)到。由于采用了分散的結(jié)構(gòu)和冗余等技術(shù)，使系統(tǒng)的可靠性極高，再加上硬件方面的開(kāi)放式框架和軟件方 面的模塊化形式，3 使得它組態(tài)、擴(kuò)展極為方便，還有眾多的控制算法 (幾十至上百種 ) 、較好的人 — 機(jī)界面和故障檢測(cè)報(bào)告功能。 1975 年，世界上第一臺(tái)分散控制系統(tǒng)在美國(guó) Honeywe 公司問(wèn)世，從而揭開(kāi)了過(guò)程控制嶄新的一頁(yè)。這階段的建模理論、在線辨識(shí)和實(shí)時(shí)控制已突破前期的形式，繼而涌現(xiàn)了大量的先進(jìn)控制系統(tǒng)和高級(jí)控制策略，如克服對(duì) 象特性時(shí)變和環(huán)境干擾等不確定影響的自適應(yīng)控制，消除因模型失配而產(chǎn)生不良影響的預(yù)測(cè)控制等。這與當(dāng)時(shí)生產(chǎn)水平是相適應(yīng)的。其中 70 年代既是古典控制應(yīng)用發(fā)展的鼎盛時(shí)期，又是現(xiàn)代控制應(yīng)用發(fā)展的初期， 90 年代初既是現(xiàn)代控制應(yīng)用發(fā)展的繁榮時(shí)期，又是高級(jí)控制發(fā)展的初期。 在自動(dòng)控制時(shí)期內(nèi)，過(guò)程控制系統(tǒng)又經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段 , 它們是：分散控制階段 , 集中控制階段和集散控制階段。在本世紀(jì)30 年代就已有應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)論文題目 ： 橋式起重機(jī) PLC 控制改造設(shè)計(jì) 1 目 錄 第 1章 緒 論 ......................................................................................................... 1 過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展概述 ............................................................................ 2 對(duì)起重機(jī)控制電路進(jìn)行 PLC 改造的意義 ..................................................... 3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ...................................................................................... 4 第 2章 橋式起重機(jī)電氣控制 .................................................................................... 5 橋式起重機(jī)簡(jiǎn)介 .......................................................................................... 5 橋式起重機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)和電氣控制的要求 ................................................... 7 起重機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)分析 ..................................................................... 8 起重機(jī)控制原理分析 ................................................................................. 10 第 3章 起重機(jī) PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................................................ 21 可編程序控制器的功能和特點(diǎn) ................................................................... 21 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則與主要內(nèi)容 .................................................. 22 PLC硬件的選擇 ........................................................................................ 24 節(jié)省 PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的方法 ................................................................... 27 PLC的選型設(shè)計(jì) ........................................................................................ 29 第 4章 橋式起重機(jī) PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) .......................................................... 39 PLC控制程序設(shè)計(jì)的一般步驟 ................................................................... 39 橋式起重機(jī)控制程序的設(shè)計(jì) ...................................................................... 40 第 5章 橋式起重機(jī) PLC控制系統(tǒng)的檢修 ................................................................. 49 橋式起重機(jī)常見(jiàn)故障及可能原因 ............................................................... 49 20/5T橋式起重機(jī)電氣控制線路的常見(jiàn)故障檢修 ....................................... 50 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 52 結(jié)束語(yǔ) ........................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 第 1 章 緒 論 過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展概述 在現(xiàn)代工業(yè)控制中 , 過(guò)程控制技術(shù)是一歷史較為久遠(yuǎn)的分支。過(guò)程控制技術(shù)發(fā)展至今天 , 在控制方式上經(jīng)歷了從人工控制到自動(dòng)控制兩個(gè)發(fā)展時(shí)期。 從過(guò)程控制采用的理論與技術(shù)手段來(lái)看，可以粗略地把它劃為三個(gè)階段：開(kāi)始到 70 年代為第一階段， 70 年代至 90 年代初為第二階段， 90 年代初為第三階段開(kāi)始。第一階段是初級(jí)階段，包括人工控制，以古典控制理論為主要基礎(chǔ)，采用常規(guī)氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)儀表，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的溫 度、流量、壓力和液位進(jìn)行控制，在諸多控制