船舶起货机plc控制变频调速系统设计毕业设计

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1、摘要船舶起货机是船舶甲板机械最重要的设备之一。本文先从总体上介绍了船舶起货机的分类,然后详细的阐述了起货机的系统组成和工作原理。在掌握其工作原理的基础上,深入的分析了变频调速的原理和西门子变频器与PLC的应用。本文在介绍变频调速的基础上采用西门子的变频模块MICROMASTER440、交流伺服模块FM354和步进模块FM353分别实现了起货机的起升、变幅和旋转复合控制。功能模块的变频、步进与伺服、以及上位机、人机界面TP270通过PROFIBUS现场总线互连在一起，实现了集中控制与管理。船舶起货机PLC复合控制系统功能完备、扩展方便、具有很高的可靠性。关键词:船舶起货机；变频调速；变频器；西门

2、子AbstractShip'scargowinchisoneofthemostimportantequipmentofshipdeckmachinery.Thisarticlefirstintroducedtheoverallclassificationofshipwinch,thendetailedexpoundsthesystemcompositionandworkingprincipleofwinch.Initsworkingprinciple,onthebasisofin-depthanalysisoftheprincipleoffrequencycontrolofmotorspeed

3、andtheapplicationofSiemensfrequencyconverterandPLC.Inthispaper,onthebasisoftheintroductionoffrequencycontrolofmotorspeedadoptsfrequencyconversionmoduleofSIEMENSMICROMASTER440,acservomoduleFM354andsteppermoduleFM353respectivelythecargocrane'shoisting,luffingandrotationalcompositecontrol.Functionmodul

4、esoftheinverter,stepandservo,andtheuppermachine,man-machineinterfaceTP270throughPROFIBUSfieldbusinterconnectiontogether,realizethecentralizedcontrolandmanagement.MarinewinchPLCcompoundcontrolsystemfunctioncomplete,easyextension,hastheveryhighreliability.Keywords:Shippingcargowinch;Frequencycontrolof

5、motorspeed;Frequencyconverter;Siemens目录1绪论11.1 课题研究的背景及意义11.2 课题研究的主要内容12船舶起货机32.1船舶起货机简介32.2船舶起货机吊杆组成42.2.1单杆操作与双杆操作52.2.2双千斤索吊杆装置和埃贝尔吊杆装置52.2.3轻型吊杆装置和重型吊杆装置52.3船舶起货机工作原理62.4起货机的控制要求73变频调速与PLC83.1变频调速的83.1.1特点83.1.2测量方式93.2PLC控制与变频器的连接103.2.1开关指令信号的输入103.2.2数值信号的输入104变频器与PLC的应用114.1MM440变频器114.1.1测

6、量方式114.1.2工作原理124.1.3MM440参数调试134.2西门子S7-300PLC144.2.1工作原理154.2.2优点164.2.3安装注意事项165船舶起货机系统设计185.1船舶起货机PLC设计185.2系统实现的功能195.3船舶起货机控制系统实现206结论22致谢23参考文献24绪论1.1 课题研究的背景及意义传统的船舶起货机，主要有电动式、液压式、电-液式；就船用起货机的控制方式而言，主要有继电接触器式、集成电路式、单片机式，随着PLC技术的发展，PLC在船舶起货机上的应用越来越广泛。目前，船舶起货机的控制注重于逻辑时序控制，其调速方式多为有级变极三速调节，无级调速多

7、应用于液压式或G．M系统的起货机，变频调速在船舶起货机上的应用较少。通常情况下，船舶起货机的机械、控制和电气设计的工作是独立进行的，机械功能与控制系统的结合并不是最理想的，只是够用而已。虽然已经有了很多有助于机电一体化运动控制系统设计及发展的关于仿真软件、项目管理工具和协作软件的著述，这些工具是发展项目的重要和潜在的主要部分，却仍不能与优良超前的计划及工程学相提并论。机械、电气以及软件工程的集成正