【正文】 A = A LD = AN A AN A = = LD LD A AN AN AN = = LD AN AN = LD = 結(jié) 論橋式起重機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)具有節(jié)能、減少機(jī)械磨損，啟動性能好等很多優(yōu)點。但它不適宜用于有化學(xué)活躍性，易燃?xì)怏w及充滿灰塵以及非常潮濕的場所。本系統(tǒng)選用的主令控制器的型號是LK5052/21003。有觸點的主令控制器有兩種：一種是凸輪可以調(diào)整，另一種是凸輪不能調(diào)整。它的結(jié)構(gòu)與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有些類似，也是通過手柄操作凸輪，使觸點按規(guī)定的接通表閉合或斷開電路，但其觸點對數(shù)較多。由于它有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。（3）、PLC型號的確定本設(shè)計應(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，降低了成本。422轉(zhuǎn)換適配器連接，調(diào)制解調(diào)通訊連接方式；一臺計算機(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。2）、PLC輸入/輸出點確定：I/O點數(shù)選擇時要留出適當(dāng)余量10%～15%；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。在PLC實際應(yīng)用中，是以其為控制核心組成電氣控制系，實現(xiàn)對生產(chǎn)，工業(yè)過程的控制。 PLC型號的選用.（1）、在選擇PLC時的注意要點1）、根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程2）、對I/O點數(shù)和I/O點的類型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計；3）、適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計的基礎(chǔ)上，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M資的機(jī)型（小、中、大形機(jī)器）。細(xì)分一般PLC的指令系統(tǒng)有:基本指令、定時器/計數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運算指令、二進(jìn)制運算指令、增量/減量指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等，這些指令多是類似匯編語言。 2） PLC的軟件 為了完成控制策略，為了替代繼電器，使用戶等完成類似繼電器線路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應(yīng)用程序時可以調(diào)用。它與DCS系統(tǒng)處理溫度、壓力、流量等參數(shù)的系統(tǒng)不同，采用快速的巡回掃描周期，～，更快的則選用50ms或更小的掃描周期。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強(qiáng)干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。這些都說明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發(fā)，便于用戶選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開放性，為制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、最終用戶帶來很多方便，為營銷供應(yīng)鏈帶來很大便利，這是一大成功經(jīng)驗。如果I/O模板多時，可由CPU母板經(jīng)I/O擴(kuò)展電纜連接I/O擴(kuò)展母板，在其上裝I/O模板。1） PLC的硬件 PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。 近年來有單機(jī)支持300回路和65000點I/O的大型系統(tǒng)對應(yīng)中型PLC以上，均采用16位～32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，現(xiàn)在根據(jù)通訊等方面要求，有的也改用16位～32位CPU。 PLC的硬件和軟件 PLC在90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。PLC的工作方式和通用微機(jī)不完全一樣，因此用PLC設(shè)計自動控制系統(tǒng)與微機(jī)的控制系統(tǒng)的開發(fā)過程也不完全一樣。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 PLC的工作原理最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的：為了提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出接口均有光電隔離裝置，應(yīng)用最廣泛的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電隔離器。擁護(hù)程序是由使用者通過編程器輸入到PLC的讀寫存儲器中，允許修改，由用戶啟動運行。PLC的存儲器包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。不論哪種結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部組成是相似的，硬件結(jié)構(gòu)框圖如下：PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖1）中央處理器CPU是PLC的“大腦”，它控制所有其它部件的操作，一般由控制電路、運算器、寄存器等組成，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲器、I/O接口電路連接。II變頻器采用最新IGBT（絕緣柵雙極型三極管）功率模塊和高級的控制算法，以提供任何速度下的平穩(wěn)的性能，超常的轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)低噪聲、高效率地運行。1336PLUS根據(jù)分析計算后電機(jī)的基本選型為表1所示：各部分型號標(biāo)稱功率KW額定電流A額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)速r/min最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩倍Times轉(zhuǎn)動慣量重量kg小車YZ160MR6Z1122701465125大車YZ160M26221465210主鉤(32t)YZ80S10Z1102001465680副鉤(5t)YZ180L6Z30581465280表1 電機(jī)的選擇本次設(shè)計采用的是艾倫布拉德利有限公司的AB 1336 PLUS II 型變頻器。所以發(fā)熱和過載能力必須同時考慮。電動機(jī)因過載而發(fā)生溫升需要有一段時間，從發(fā)熱方面來說，容許有短時的過載。~。電動機(jī)銘牌上都規(guī)定有電動機(jī)的溫升，它指的是電動機(jī)在額定負(fù)載下運行時，定子發(fā)熱后的允許溫升與周圍環(huán)境溫度之差。電動機(jī)由于受體積結(jié)構(gòu)等的限制，內(nèi)部絕緣材料的耐熱能力很差，極易造成老化。反之，如果電動機(jī)的功率選擇過小，長期的過載運行將使電動機(jī)發(fā)熱而燒毀，甚至于造成嚴(yán)重的事故。電動機(jī)功率的選擇，必須根據(jù)生產(chǎn)的需求來決定。 V—提開速度，m/s； ——機(jī)械效率。目前，國外以4極電機(jī)作變頻電機(jī)首選極數(shù)。但若電機(jī)要求在整個工作周期內(nèi)在大于1：4的速比下持續(xù)運行則必須采用他冷式電機(jī)。普通變頻器在調(diào)度比為1：20的范圍內(nèi)確保起重機(jī)上普通電機(jī)有150％的過載力矩值。嚴(yán)格意義上的變頻電機(jī)，轉(zhuǎn)動慣量較小，響應(yīng)速度較快，可工作在比額定轉(zhuǎn)速高出很多的工況條件下，這些特性均非起重機(jī)的特定要求。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。制動電阻: 起重機(jī)放下重物時, 由于重力加速度的原因電動機(jī)將處于再生制動狀態(tài), 拖動系統(tǒng)的動能要反饋到變頻器直流電路中, 使直流電壓不斷上升, 甚至達(dá)到危險的地步?？删幊绦蚩刂破? 完成系統(tǒng)邏輯控制部分控制電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)調(diào)速等控制信號進(jìn)入PLC, PLC 經(jīng)處理后, 向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號, 使電動機(jī)工作, 是系統(tǒng)的核心。為實現(xiàn)準(zhǔn)確停車，應(yīng)采取制動停車。不允許只有電氣制動而無機(jī)械制動，不然發(fā)生電源事故停電時，在無制動力矩作用下，重物將自由下落，造成設(shè)備或人身事故。（5）、負(fù)載放下時，依據(jù)負(fù)載大小，拖動電動機(jī)可以是電機(jī)狀態(tài)、倒拉反接制動狀態(tài)與再生發(fā)電制動狀態(tài)。（4）、提升的第一檔為預(yù)備檔，用以消除傳動間隙，將鋼絲張緊，避免過大的機(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，對要求較高的起重機(jī)，調(diào)速范圍可達(dá)（5～10）：1。起重機(jī)采用先進(jìn)的可編程控制技術(shù)（