行车电气控制系统变频调速改造设计

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1、西华大学毕业设计说明书摘要本设计基于可编程序控制器（PLC）和变频器的桥式起重机控制系统的改进。阐述了交流桥式起重机在实际中的应用以及PLC在改造方案中的确定，亦涉及在改造过程中设备的选型。本文以日本三菱公司FX2N系列PLC为例，讲述了PLC在交流桥式起重机改造中的的控制方案。与传统控制方案相比，采用PLC控制的桥式起重机可以简化繁重的设备，使控制更加安全可靠。从经济效益与环境效益的角度分析，本设计虽然前期投入一部分资金用于购买PLC及变频器等设备，但是长期运行后的维修成本远低于原系统，并且节能可达30%左右。设计中变频器通过PLC进行无触点控制，使设备

2、运行更加准确，并且减轻了人员的劳动强度，提高了工作效率。【关键词】桥式起重机、变频器、PLC、控制系统51西华大学毕业设计说明书AbstractThistextdiscussiontheimproveddesignofbridgecranecontrolsystembasedonPLCandfrequencyconverter.IntroducedtheapplicationofBridgecrane,theapplicationofPLCinreconstructivetransformandchoosingthedevice.ThetexttakesM

3、itsubishiJapanFX2NPLCseriesasanexample,introducedthecontrolprojectofBridgecranesystem.Comparedwithtraditionalcontrolscheme，PLC-basedBridgeCranecanSimplifytheheavyequipment，andmakecontrolmoresafetyandreliable.Analysisfromeconomicbenefitsandenvironmentalbenefits,Themaintenancecostis

4、farbeloworiginalsystemafterlong-termoperation，andSavesabout30%ofenergy，besideafondmustsputintobuyingPLCandinverterandotherequipment.Inthisdesign,Inverternon-contactprogrammablecontrollercontrolstheequipmenttorunmoreaccurate,aswellasreducedlaborstrength,increasedefficiency.【Keyword

5、s】bridgecrane;frequencyconverter;PLC;controlsystem51西华大学毕业设计说明书目录摘要11绪论12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系统主要硬件介绍73.1可编程控制器73.1.1PLC概述73.1.2PLC的系统组成与各部分作用83.1.3FX2N系列PLC的特点103.2变频器123.2.1变频器的简介123.2.2交-直-交PWM变压变频器基本结构143.2.3三相异步电动机的变频调速153.3限位器及安保电路184系统总体方案设计204.1控制系统的I/O点

6、地址分配204.2控制各电机的变频器输入控制断的安排214.3PLC系统选型224.4变频器的选用224.5电气控制系统原理图254.5.1主电路图设计254.5.2PLC接线图设计264.5.3主、副钩起升机构设计274.5.4大、小车运行机构设计284.6辅助器件选择304.7系统流程图334.7.1大车控制系统334.7.2小车控制系统344.7.3升降控制系统354.7.4升降悬停控制系统365系统软件设计385.1三菱PLC编程软件简介385.2运行流程图395.3梯形图405.4改造后桥式起重机工作过程446系统仿真及调试467设计总结与体会4

7、7致谢48参考文献4951西华大学毕业设计说明书51西华大学毕业设计说明书1绪论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。经过几十年的发展，我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面，不断积累经验，不断改造，推动了桥式起重机的技术进步。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-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

8、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