【毕业设计】桥式起重机的plc改造

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1、济源职业技术学院毕业设计题目桥式起重机的PLC改造系别电气工程系　专业　　　　电气自动化　　　　　　　　班级0903姓名王欢学号指导教师胡满红日期2011.10济源职业技术学院毕业设计设计任务书设计题目：桥式起重机的PLC改造设计要求：1.采用PLC作为控制核心，采用变频器拖动电动机，对传统的继电器控制桥式起重机的升级改造。2.PLC作为整个控制系统的核心，接受主令控制发出的桥架大车向前、向后、小车左右、卷扬的升降、调速等控制信号。设计进度要求：第一周：去现场观察起重机的安装过程、工作过程，收集相关资料。第二周：制作PL

2、C程序、设计硬件线路。第三周：设计的调试。第四周：总结整理文档，准备答辩。指导教师（签名）：24济源职业技术学院毕业设计摘要本设计着重论述采用西门子S7-200(224)型PLC作为控制核心，采用变频器西门子MM440来拖动电动机，实现传统的继电器控制桥式起重机的改造。为降低工作劳动强度，采用三档位的主令控制器发出的向前、向后、升降、调速等控制信号，经PLC内部运算后发送给变频器。变频器接受来自PLC的控制信号，控制电动机按照操作人员的操作运行。可实现起重机的大车、小车的前后运行，卷扬电机的升降以及变速运行。主令控制器的

3、开关与常用的启动、停止等按钮集中与操作面板上，供操作人员使用。关键词：PLC，变频器，桥式起重机，主令控制器24济源职业技术学院毕业设计目　　录设计任务书1摘要11桥式起重机的简介与升级改造21.1桥式起重机的简介21.2桥式起重机的升级改造21.3桥式起重机改造后的优点32设计要求及方案选择42.1系统设计要求42.2题目分析42.3系统方案选择53系统硬件设计73.1PLC实现的主令控制器73.2限位器及安保电路83.2.1按键开关的去除抖动功能83.2.2安保开关93.2.3电磁抱闸93.3可编程控制器93.3.1

4、可编程控制器特点93.3.2可编程控制器选型103.3.3I/O端口分配113.3.4PLC系统接线方式123.4变频器133.4.1变频器控制方式的选择133.4.2变频器容量的选择133.5电动机选择143.6安全装置153.6.1栏杆153.6.2限位开关154系统软件设计174.1大车控制程序174.1小车控制程序184.2卷扬电机控制程序195系统调试215.1软件系统的调试215.2硬件系统的调试216设计总结22致　　谢23参考文献2424济源职业技术学院毕业设计1桥式起重机的简介与升级改造1.1桥式起重机

5、的简介起重机属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。1.2桥式起重机的升级

6、改造传统桥式起重机采用继电器控制与串电阻调速，使用凸轮控制器控制各台电动机。而桥式起重器一般在码头、厂房内，工作环境相当恶劣，并且重载下频繁起动、制动、反转、变速等，要求有一定的调速范围。所以传统的继电器控制与串电阻调速已呈现诸多弊端，有必要采用新的控制方法对其进行改造。随着工业自动化的发展，PLC、变频器在工厂设备改造中得到了广泛应用。PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用，控制系统设计、安装、调试、维修方便，维修工作量少等一系列的优点。而变频器可以提供频率可调的交流电源，并且可以实现

7、多段速度控制。因此，“PLC+变频器”的控制方式在桥式起重机的改造中十分流行。1.3桥式起重机改造后的优点经改造的桥式起重机有以下优点：⑴桥式起重机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，定位更加准确，减少了负载波动，安全性大幅提高。⑵系统运行的开关器件实现了无触点化，具有半永久性的寿命。⑶由于电动机24济源职业技术学院毕业设计启动电流限制得较小，频繁启动和停止时电动机热耗减少，寿命延长。⑷电磁制动器在低速时动作,其闸皮的磨损很小，使用寿命延长。⑸降低了对电网的冲击。⑹节约能源，变频调速的启动、制动、加速、减速等过程

8、中，电机运行电流小。以本案来讲，节能可达30%左右。24济源职业技术学院毕业设计2设计要求及方案选择2.1系统设计要求现有一台单梁5t交流桥式起重机，采用起重用绕线式交流异步电动机拖动，其中横梁的移动使用2台相同的电动机，小车的移动使用一台电动机，主钩使用一台电动机。4台电动机均采用了转子串电阻调速方式，以增加启动转