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1、基于PLC港口橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的研究
摘要】本文以港口的橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)為研究對象，使用可編程序控制器〔PLC〕橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的改進(jìn)?？刂齐娐分袑崿F(xiàn)橋式起重機(jī)的各種功能由PLC來實現(xiàn)。最后對可編程控制器進(jìn)行軟件設(shè)計，編制出平安可靠高效的控制程序?！娟P(guān)鍵詞】橋式起重機(jī);PLC;電氣控制中圖分類號：TH215文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2457〔2021〕28-0091-002DOI：10.19694/j ki.issn2095-2457.2021.28.037【Abstract】Theportbridgecraneelectricalcontrolsystemisusedas
2、theresearchobjectinthispassage，usingPLCbridgecranetocontroltheimprovementofthesystem.ThevariousfunctionsofbridgecranearerealizedbyPLCinthecontrolcircuit.Atlast，asoftwarewasdesignedtotheprogrammablecontroller，andasafe，reliableandefficientcontrolprogramiscompleted.【Keywords】Bridgecrane;PLC;Electricalc
3、ontrol1橋式起重機(jī)的原理橋式起重機(jī)主要由橋架、大車移動機(jī)構(gòu)、小車、提升機(jī)構(gòu)、駕駛室構(gòu)成。運(yùn)行時，起重機(jī)由大車電動機(jī)驅(qū)動沿車間兩邊軌道做縱向運(yùn)動;小車及提升機(jī)構(gòu)由小車電動機(jī)驅(qū)動沿橋架主梁上的軌道作橫向運(yùn)動;提升電動機(jī)驅(qū)動重物作升降運(yùn)動。橋式起重機(jī)的電力拖動主要由小車電動機(jī)一臺，大車電動機(jī)一、兩臺，提升電動機(jī)一兩臺構(gòu)成。大小車主要是控制重物的左右平移機(jī)空鉤，提升機(jī)構(gòu)只要是降升重物機(jī)空鉤。它們的工作順序如圖。當(dāng)起重電動機(jī)處于工作狀態(tài)時，大車、小車移行機(jī)構(gòu)的電動機(jī)其負(fù)載為對抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載Tf，電動機(jī)工作在正向電動與反向電動狀態(tài)。提升機(jī)構(gòu)電動機(jī)其負(fù)載為位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載Tw與對抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載Tf綜合
4、。當(dāng)橋式起重機(jī)處于提升負(fù)載時，T=TL=Tf+Tw正向電動狀態(tài)，其中T為電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，TL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。當(dāng)下放負(fù)載時電動機(jī)的工作狀態(tài)，電機(jī)反轉(zhuǎn)Tf>Tw，負(fù)載很輕，不能依靠自重下降，而電動下放，強(qiáng)力下放，此時T=TL=TfTw，Tf=T+Tw。如果電機(jī)處于發(fā)電反響制動狀態(tài)，輕載高速下放，T=TL=Tw-Tf，T+Tf=Tw，此時Tw為原動轉(zhuǎn)矩。電機(jī)處于倒拉反接制動狀態(tài)，中載、重載的低速下放，此時T=TL=Tw-Tf，T+Tf=Tw，Tw為原動轉(zhuǎn)矩。2電氣控制的橋式起重機(jī)電氣控制橋式起重機(jī)主要使用凸輪控制器來控制，凸輪控制器是一種大型手動控制電器。用以直接操作與控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、啟動與停
5、止。凸輪控制器可以控制電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路的電阻器，以實現(xiàn)限制啟動電流、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的作用。扳動凸輪控制器手柄，使其處于不同擋，那么短接電阻值不同。調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)動的速度。凸輪控制器還具有平安保護(hù)作用。如零位保護(hù)作用由控制器的一對觸點(diǎn)實現(xiàn)，這對觸點(diǎn)只有當(dāng)控制器在零位時才閉合。它們被串入超重機(jī)啟?？刂齐娐罚挥性诹阄粫r才允許啟動，并由接觸器自鎖。凸輪控制器有斷電保護(hù)，還有兩對觸點(diǎn)可實現(xiàn)極限位置限位保護(hù)，可分別限制電動機(jī)正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)超過極限位置，保證起重機(jī)停在平安位置。根據(jù)貨物的大小來選擇不同的控制方式，以下是10噸橋起重機(jī)電氣控制主電路圖2。其中M1為起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)，M2為小車驅(qū)動電動機(jī)，M3、M4為大車驅(qū)動
6、電動機(jī)。3PLC控制的橋式起重機(jī)采用電氣控制橋式起重機(jī)，一般都使用繼電器觸點(diǎn)控制方式、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)和轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方式，電氣元件比較多，電能損失大，調(diào)速范圍有限，而且繼電器和接觸器的觸點(diǎn)容易損壞，可靠性差，容易出故障，維護(hù)起來比較麻煩，影響生產(chǎn)。PLC控制的橋式起重機(jī)電氣系統(tǒng)，主要有配電保護(hù)、主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和PLC控制等。通過主令控制器、按鈕等手動控制裝置，把信號傳遞給PLC的輸入模塊，CPU內(nèi)的程序?qū)@些信號進(jìn)行處理，再由輸出模塊輸出控制信號控制中間繼電器、指示燈、報警器、顯示裝置等。中間繼電器帶動大的接觸器，進(jìn)一步控制起重機(jī)各機(jī)構(gòu)電機(jī)的啟動、停止
7、和運(yùn)行。各種保護(hù)信號如限位開關(guān)、過流繼電器、門開關(guān)、超載限制器等也將信號PLC的輸入模塊，起到平安保護(hù)的作用。PLC控制橋式起重機(jī)時，在主、副鉤有鋼絲繩提升限位、重錘限位、超重限位保護(hù)，大車、小車有行程開關(guān)保護(hù)，各個設(shè)備的保護(hù)動作只影響設(shè)備本身的動作。吊鉤升降與小車前行和后退、大車左行和右行有操作互鎖。主鉤、副鉤、大車、小車速度由主令開關(guān)檔位切換，可實現(xiàn)平穩(wěn)切換。以下圖時PLC控制橋式起重機(jī)簡易的外圍電路圖接線設(shè)計圖3。PLC輸出與輸入端子地址的分配如表1。當(dāng)按下所要執(zhí)行動作開關(guān)，包括升降、進(jìn)退和橫向運(yùn)行，再從低速或高速選擇中選擇所需的速度檔，相應(yīng)的電動機(jī)開始轉(zhuǎn)動，橋式起重機(jī)開始執(zhí)行對應(yīng)的工作
8、;為了保證起重機(jī)的工作平安，如果起重機(jī)運(yùn)行過程中到達(dá)限位點(diǎn)，起重機(jī)就會觸動限位保護(hù)開關(guān)，那么起重時機(jī)自動停止正在執(zhí)行的操作，而且此時起重機(jī)只能運(yùn)行除此之外的其他操作;當(dāng)需要停止起重機(jī)運(yùn)行或者起重機(jī)遇到緊急危險情況時，操作人員按下停止按鈕時，所有的運(yùn)行機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，相應(yīng)的保護(hù)裝置會執(zhí)行平安保護(hù)功能。4結(jié)語通過PLC控制來橋式起重機(jī)簡化了控制線路，組裝、編程簡單，調(diào)試直觀，平安性能高，使用PLC更易于排除故障，大大提高工作效率。目前各行各業(yè)的機(jī)械設(shè)備使用了PLC進(jìn)行控制。【參考文獻(xiàn)】【1】張萬忠.可編程控制器入門與應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2021.【2】張運(yùn)波.工廠電氣控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2021.【3】徐田龍.橋式起重機(jī)的電氣改造方式分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2021〔09〕：23-24.【4】朱學(xué)軍.PLC在起重機(jī)并車控的應(yīng)用[J].機(jī)床電器，2021〔1〕：27-29.
基于PLC港口橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)的研究
