PLC技术在桥式起重机控制系统中的应用,本文是桥式起重机方面有关专科毕业论文范文和桥式起重机和控制系统和应用研究类专科毕业论文范文.
桥式起重机论文参考文献：
一、前言
作为一种起重设备,桥式起重机在各类生产活动中被广泛使用,在使用过程中,对其有较高的安全性和稳定性要求.我国的桥式起重机设备经过了长期的技术积累后,在整机的设计、制造以及维护使用等方面都取得了重大进步.由于本身质量较大而且机械结构复杂,桥式起重机在使用过程中,经常容易出现一些问题和设备故障[1],在电控系统方面,传统的桥式起重机一般采用转子回路串接电阻进行调速[2],这会导致设备剧烈振动,在震动经常发生时对机械设备的损害非常大.因此,需要对桥式起重机的电气控制系统进行技术改造,当前,PLC 技术的应用比较成熟[3],如果使用PLC 变频调速技术对传统的继电器进行改造可解决上述问题[4],进而提高设备的稳定性和使用寿命.桥式起重机主要由端梁、主梁、葫芦、大车运行机构、小车运行机构、提升机构、运行控制系统等组成.大车运行机构纵向运动,小车运行机构横向运动,提升机构上升下降运动.桥式起重机对区域内运动有一定的限制,所以可以对桥式起重机进行电器特殊区域控制.
二、 PLC 变频调速系统的设计
通过对生产工艺过程的分析和改造工艺要求,整体电器控制的方案思路为：小车机构和大车机构特殊限位动作信号输入PLC →程序执行→刷新输出→控制区域管理,其他部分为标配.
起重机的部分电器采用PLC 控制, 选择西门子6ES7214-1BD23-OXB8 型PLC 作为控制机型.变频器为电动机提供可变频率的电源,实现电动机的无级调速,本方案选择用专用变频器CS280,以实现大车、小车运行机构及提升机构上升下降运动的平稳调速.起重机进行区域管理控制系统的输入和输出以开关量为主,控制系统工艺流程比较复杂,工作环境比较恶劣,对控制系统的可靠性有比较高的要求,这些都是考虑采用PLC 来控制的原因.用PLC 控制大车运行机构纵向运动,小车运行机构横向运动,提升机构上升下降运动.起重机的控制电路原理图可分为配电图、特殊保护PLC 电路原理图、区域管理特殊保护控制原理图、起升结构、小车机构、大车机构、地操和遥控等部分,其PLC 电气原理图如图1 所示.
三、起重机的区域管理控制
（一）区域控制系统的要求.起重机对区域内运动有一定的限制,具体区域设置如图2 所示.区域定义及相应操作要求如下：标号为1 的（红色部分）为受限区域,吊钩不能到达此区域；标号为3 的（部分）为低速区域,表示大小车进入区域要低速运行,但提升速度不受限制；标号为2 的（白色部分）区域不受限制.起机构和水平运行机构不能同时运作,大小车可以同时运作,提升和水平运动不能同时运行.只有吊钩高度11 米时,吊车才能高速运行,大车电柜内设有维修启用开关.区域管理全部用状态开关触发,其状态开关触发装置的布置如图3 所示.
其状态开关说明如下：
（1）机械式状态开关 A：设置在起重机的端梁上,同时在大车轨道的对应红色区域,设置触发装置A1~A9；
（2）机械式状态开关 B：设置在起重机电动葫芦上,同时在起重机主梁上对应红色区域的位置设置触发装置B1、B2；
（3）机械式状态开关C：设置在起重机的端梁上,同时在大车轨道的对应车间A、B 区域的分界线上设置触发装置C1；
（4）机械式状态开关 D：设置在起重机的端梁上,同时在大车轨道的对应车间两端的区域设置触发装置D1、D2.
(二)控制方案工作原理
红色和区域控制,具体控制要求如下表1 所示,其他区间的控制原理与之类似.
(三)速度的控制
速度控制的具体要求如下：起重机三个机构独立运行,电动葫芦的起升限位中需增加设置,在起升高度为11m 时增加一路输出,通过该路输出设置相应的控制线路,当起升高度小于11m 时,限位开关无输出.起重机三个机构都只能在低速运行,当起升高度达到或超过11m 时,限位开关有输出,起重机三个机构都回复正常,可以在高速或低速运行.
四、 PLC 控制程序的编写
在EU 指令前的逻辑运算结果首先是一个由OFF → ON的正跳变（上升沿）,从而产生一个宽度为一个扫描的周期脉冲,驱动起后面的输出线圈.根据PLC 电器原理图,需要编写程序实现的功能如下所示：禁止大车东行、禁止小车南行、禁止大车西行、禁止小车西行、所有的大小车减速运行、禁行启动设备起保护作用、禁运行和关闭保护等,其中禁行区域保护作用程序图如图4 所示.
五、安装和调试
系统的安装与调试主要包括连接,检查和调试几个阶段.在连接阶段, 需要与实际操作情况相给合将主电路按原理图进行连线并检查,经检查无误后,方可通电,最后进行调试.具体在调试时,在通电后不要急于运行,要查各检电气设备的连接是否正常,然后再进行单一设备的逐个调试.按照系统要求进行变频器参数的设置以及进行PLC 程序的编写并传入PLC 中,进行模拟运行调试,观察输入和输出点是否合乎要求.对整个系统,要统一调试,包括安全和运行情况的稳定性.最后,在系统正常的情况下要进行试机,看是否符合相关的功能要求.
六、结语
采用可编程序控制器（PLC）来改造传统的桥式起重机,可靠性高,开关量的处理能力强,满足了设备更新换代的需要,提高了设备的安全可靠性和生产质量,使得在调试、维修、维护等工作阶段大大减少了劳动工作量.H
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