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《机械本科论文-plc与变频器在桥式起重机控制系统改造中的应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、机械木科论文・PLC与变频器在桥式起重机控制系统改造屮的应用问题的提出1起重机的工作原理,2起重机电气控制系统硬件设计,347目录第一早、第二章、第三章、3.1PLC控制系统3.2变频调速系统.3.3触摸屏系统第四章、起重机电气控制系统软件设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,12第五章、改造前后技术对比14/、I口,,,,,,,,,,,,,,,,,,,”,,,,,,,,,,”,,,,,,,,,15因扌,,,”,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,”
2、,,,16•考17摘要针对100/20t桥式起重机原控制系统在启动和调速等方面存在的问题,关键词:可编程控制器;变频器;触摸屏;桥式起重机;优化设计1第一章问题的提出马钢某钢厂一100/20t桥式起重机,主要用于吊钢包、吊废钢、加料等。该起重机主要釆用交流绕线转子串电阻方法进行启动与调速,继电接触器控制。由于载荷利用率高,工况恶劣,而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作,实际使用中存在如下问题:(1)调速方式只能进行有级调速;(2)起动/制动冲击电流大,对电动机的电刷、滑环及制动器有比较大的冲
3、击,维修率高;(3)串电阻长期发热,电能浪费大,效率低;(4)接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高等,极大影响了该厂的效益。2第二章起重机的工作原理桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。桥式起重机广泛地应用在室起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮
4、超过四个时,必须釆用较接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。桥架的金属结构rti主梁和端梁组成,分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架rh单根主梁和位于跨度两边的端梁组成,双梁桥架由两根主梁和端梁组成。主梁与端梁刚性连接,端梁两端装有车轮,用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道,供起重小车运行。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机,其额定起重量从几吨到儿百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机,其他形式的桥式起重机基本上都是在通用吊钩桥式的基础上派生发展出来的。
5、3第三章起重机电气控制系统硬件设计桥式起重机有四个机构,分别为:(1)主起升机构:37kW(一台电机);(2)副起升机构:30kW(一台电机);(3)大车运行机构:2x7.5kW(两台电机);(4)小车运行机构:7.5kW(一台电机);改进后,起重机控制系统主要由上位机■触摸屏控制系统、下位机■可编程控制器、变频调速系统以及负荷重量测量仪等组成(控制系统结构框图如图1所示)。各机构电动机都需独立运行,大车为两台电动机同时拖动,实现同步运行。所以整个系统有五台电动机,四台变频器。起重机必须实现的操作
6、功能有:主起升机构升降、副起升机构升降、大车运行、小车运行;保护功能有:主副起升机构上升限位、下降限位、大车限位、小车限位,超载保护等。本系统主要由PLC和变频器来实现起重机的运行及保护等功能。图1起重机控制系统结构框图3」PLC控制系统1、PLC的基本概念可编程控制器(ProgrammableController)^计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController),简称PLC,它主要用来代替继电器实
7、现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆,所以将可编程4控制器简称PLC,plc自1966年出现,美国,日本,德国的可编程控制器质量优良,功能强大。2、PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:a^电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作
8、的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围b.中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行吋,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入1/0映象区,然后从用户程序存储器中逐条读収用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算