桥式起重机控制系统设计毕业论文

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1、桥式起重机控制系统设计毕业论文目录1绪论11.1传统桥式起重机控制系统存在的问题11.2桥式起重机电气传动技术的国内外发展概况11.3本课题的研究意义及主要内容22矢量控制变频调速42.1变频调速的基本原理42.2变频器的基本结构62.3变频调速的控制方式—矢量控制方式63变频调速桥式起重机系统总体方案设计和部件选型83.1桥式起重机系统83.1.1各机构组成和特点83.1.2传统桥式起重机机的电气控制系统83.2本系统总体方案设计83.3系统的部件设计103.3.1电机的选用103.3.2变频器的选用123.3.3常用辅件的选择164可编程序控制器在桥式起重机变频控制系统中的应用194

2、.1PLC的系统组成与各部分的作用194.2可编程序控制器194.3变频调速起重机控制系统设计194.3.1系统控制的要求194.3.2控制系统的I/O点及地址分配204.3.3PLC配置224.3.4.电气控制系统原理图224.3.5各机构的安全保护及检测245桥式起重机变频调速系统软件设计265.1S7一200PLC网络的通信协议及本系统采用的通信协议265.1.1S7-200PLC网络的通信协议265.1.2本系统采用的通信协议265.1.3上位机和PLC之间的通信265.2PLC程序设计285.2.1PLC编程软件概述285.2.2程序设计295.3系统抗干扰措施356全文总结及

3、其展望376.1全文总结376.2研究展望38参考文献3940致谢4040河南理工大学毕业设计（论文）说明书1绪论1.1传统桥式起重机控制系统存在的问题桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。但在实际使用中，结构开裂仍时有发生。究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此，除了机械上改进设计外，改善交流电气传动，减少起制动冲击，也是一个很重要的方面。由于传统桥式起重机的电控系统采用转子回路串接电阻进行有级调速，致使机械冲击频繁，振动剧烈，因此电气控制上应采用平滑的无级调速是解决问题的有效手段。1.2桥式起重机电气传动技术的国内外发展概况电气调

4、速控制的方法很多，对直流驱动来讲60年代采用发电机一电机系统，从控制电阻分级控制，到交磁放大控制，到可控硅SRC激磁控制，到主回路可控硅即晶闸管整流供电系统。随着电子技术的飞速发展，集成模块出现，计算机、微处理器应用，因此控制从分立组成模拟量控制发展至今天的数字量控制。从交流驱动来讲:常规的常采用绕线式电动机转子串电阻调速，为满足重物下放时的低速，一般依靠能耗制动、反接制动，后来还采用涡流制动，还有靠转子反馈控制制动、反接制动、单相制动器抱闸松劲的所谓软制动，随着电子技术的发展，国内外开发研制变频调速，PLC可编程序控制器的应用控制系统的性能更加完美。目前国内外几种常用调速系统配置:1.

5、DC一300直流驱动调速系统:GE公司DC一300、DC一2000是微处理器数字量控制的直流驱动调速系统，其控制功率从300HP到4000HP，并采用PLC对整机驱动系统实施故障诊断、检测、报警及控制。2.交流调速控制系统:对于起重机械来讲，交流驱动仍是国内普遍采用的方案而且多数停留在绕线式电机转子串电阻来调速。随着功率电子技术的发展，目前，该技术己进入了成熟稳定的发展应用阶段。40河南理工大学毕业设计（论文）说明书日本安川电机制作所于1972年就正式定为VS系列，应用于起重机及轧机辅助设备的交流调速。法国、英国、德国等大电气公司亦在这方面展开了重点研制开发。借助电力电子技术、微电子技术

6、的发展，由分离元件发展到大规模集成电路，从而实现控制部件的微型组件化、智能化、标准化、系列化，进而从模拟量控制发展到数字量控制。可编程序控制器PLC引入到交流电气传动系统后，使传动系统性能发生了质的变化。在桥式起重机实现了抓斗的自动控制和故障诊断、检测显示等，达到了新的技术高度。3.变频调速:变频调速技术是国际上各大电气公司在70年代末80年代投入全力研制、开发，也是国际国内这几年全力研制应用的目标与方向。这几年一些公司如德国SIEMENS，美国GE，日本三菱等推出全数字化的矢量控制技术，大功率的IGBT模块的出现使变频技术在起升机械、电梯等位能负载控制成为现实。同时随着PLC系统的不断

7、成熟与完善，以及大容量变频器在位能负载上的成功应用，变频调速系统必将成为未来调速市场的主流。1.3本课题的研究意义及主要内容本课题中以桥式起重机作为研究实体，由上可知，传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线转子串电阻的方法进行启动和调速，继电一接触器控制，这种控制系统的主要缺点有:1.桥式起重机工作环境差，工作任务重，电动机以及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。2.继电一接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。3.转子串电阻调速