基于PLC控制的桥式起重机电气设计

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1、1.引言桥式起重机是生产企业广泛应用的生产工具之一,传统的电气控制系统接线复杂,故障率高,难以维护。本文结合生产实际,介绍一种采用SIM ENS S7-200型PLC控制的起重机电控系统,其控制线路简单,安全可靠,智能化程度较高,能够有效地提高生产效率。2.总体设计方案一个完整的基于PLC控制的桥式起重机电气系统,主要由六大模块组成1,分别为:(1配电保护模块;(2主起升机构模块;(3副起升机构模块;(4大车运行机构模块;(5小车运行机构模块;(6PLC控制模块。通过联动台上的主令控制器、按钮等手动控制装置,把信号传递给PLC的输入模块,CPU内的程序对这些信号进行处理,再由输出模块输出控制信

2、号控制中间继电器、指示灯、报警器、显示装置等。中间继电器带动大的接触器,进一步控制起重机各机构电机的启动、停止及运行。各种保护信号如限位开关、过流继电器、门开关、超载限制器等也将信号反馈到PLC的输入模块,起到安全保护的作用。系统总图见图1。图1系统总图2.1控制系统安全保护(1安全门开关联锁保护:在门开关没关的情况下,总接触器不能吸合,在总接触器吸合的情况下,打开门开关,总接触器断开。(2超载保护:当起重量达到额定起重量的95%时,开始报警,达到额定起重量的105%,报警并输出停止信号,此时,起升机构只能下降,不能上升。(3断相、相序保护:通过断相相序保护器来实现。(4各机构限位保护:包括主

3、副起升、下降限位;大车左行、右行限位;小车前行、后行限位,到达限位时,切断对应方向电源,此时,该机构只能向相反方向运行。(5设置急停开关,在出现紧急事故的情况下,切断总电源。急停开关一般为红色蘑菇头非自复位型。(6设置零位保护,各机构控制器只有在零位的情况下,总接触器才能吸合,防止在停电后,主令没回零的情况,各机构自行运行,带来危险。(7设置热继电器,当电机通过的电流超过电动机的额定电流,电机温度过热时,其相应的热继电器工作,断开主回路,起到保护电机的作用。(8设置电铃或报警装置,在出现故障时,可进行报警。在起重机动作之前应该报警,必须在响铃后方可操作大车运行机构。2.2输入输出信号设计通过用

4、户对桥机控制档位及安全的要求,需要以下控制信号:主副钩起升、下降信号、2档、3档、4档,小车和大车的前、后、左、右方向信号及2档、3档、4档;主副起升限位、大小车限位;热继电器信号、超载信号、变频器故障信号;安全门开关,启动、停止、急停、照明、电铃、变频器复位信号;初步确定所有的手动输入信号和反馈信号总共48个,对应的输出有31个。3.PLC的内部逻辑运算原理与梯形图的绘制3.1PLC的扫描执行原理可编程控制器与计算机一样,通过执行用户程序来实现控制任务。PLC采用扫描工作方式,通过“采集输入量、执行程序、输出控制量”的循环扫描方式实现程序的运行2,如图2所示。扫描就是从第1条指令开始,在无间

5、断或跳转指令的情况之下,按照程序存储的地址号按顺序逐条执行指令,直到最后一条指令,然后再从头开始扫描,如此循环。图2PLC扫描原理图3.2梯形图的绘制PLC内部梯形图主要包括4大部分:安全保护部分、功能控制部分、故障输出部分和各控制机构。设计过程中,充分考虑到控制系统的安全问题,多处均设置逻辑互锁,并且在保证正确的前提下,尽量让梯形图简单明了,便于分析与修改。4.系统硬件选型与设计图3PLC外部接线图4.1PLC的选型根据初步确定的I/O信号进行选择,包括输入输出信号的数量、性质、参数和特性要求,PLC选用SIMENS S7-200CN系列。CPU为226CN,此CPU集成24输入/16输出共

6、40个数字量I/O点,最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点;26K字节程序和数据存空间;6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出;有2个RS485通讯编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力;具有极高的可靠性,极丰富的指令集,具有众多功能指令,可以实现数据传送、比较、四则运算等操作。其中,功能指令CMP可以进行数据比较,MOV指令可以进行数据传送,SEGL指令可将数据寄存器存储的故障参数在数码管显示出来,SRMR指令可产生闪烁控制信号,用以输出声光报警信号。它的CPU模块、扩展模块的高度和深度相同,宽度不同。它们之间用扁平通讯线连接

7、,紧密基于PLC控制的桥式起重机电气设计河南新起腾升起重设备有限公司于胜旺李晓勉南阳供电公司刘建刚摘要本文介绍一种采用PLC控制的起重机电控系统,该系统采用SIMENS S7-200型PLC实现起重机的安全保护及各机构的正常运转,其控制线路简单,安全可靠,通过人机界面(HMI进行故障显示,智能化程度较高。关键词PLC起重机控制系统HMI 智能化(下转第384页 382工作中,加强学生的职业思想教育。在学生刚进入专业学习时,就要实事求是地告诉他们酒店工作的本质特点。帮助学生尽早做好思想准备,避免学生在实习和就业过程中出现“眼高手低”问题,强化职业责任心。特别是作为专业教师,应该在平时的教学过程中

8、联系酒店实际案例,潜移默化地培养学生的职业“忠诚度”,强调基础工作的重要性。在校内的教学中增加语言类和心理学课程,培养学生正确的人生观、价值观,教会学生基本的人际交往技巧。学生在校期间多开展一些社会性活动,鼓励学生积极参加,锻炼学生解决问题、与人交往的能力,为以后的工作生活打下基础。5、建立毕业生就业反馈,回笼教育、在职培训机制毕业生进入酒店工作以后,由于角色的转变,肯定会存在着诸多的不适应,有的学生还会有“书到用时方恨少”的感觉,因此,他们会迫切的需要能重回学校充电,接受新的知识和学历,而目前,国内的很多高校对已经就业的毕业生普遍关注不多,没有树立好为毕业生酒店生涯提供规划的意识,在这个方面