桥式起重机的PLC改造文档27页优秀范文

由于电动机启动电流限制得 系统运行的开关器件实现了无触点化，具有半永久性的寿命。

桥式起重机改造后的优点 经改造的桥式起重机有以下优点 桥式起串电阻调速已呈现诸多弊端，有必要采用新的控制方法对其进行改造。

随着工业自动化的发展，变频器在工厂设备改造中得到了广泛应用。

具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用， 控制系统设计安装调试维修方便，维修工作量少等系列的优点。

而变频 器可以提供频率可调的交流电源，并且可以实现多段速度控制。

因此，变 频器的时有发生，对生产影响较大。

转子串电阻调 速，机械特性软，负载变化时，转速也变化，调速效果差，所串电阻长期发热， 电能浪费大，效率低。

要求对其进行改造，减少电路中的冲击电流，改变调速方 式，减少操作人员劳动强度，提高系统效率。

题目分析 设计要求中原有的交流桥式起重机系统采用接触器控制电源电路的启动停 止限位使用凸轮控制器控制大车小车的前进后退而主钩的前进后退 加速减速等动作使用主令控制器完成。

由于工作环境恶劣，空气中的水分对电机滑环碳刷及接触器腐蚀较 大，加上任务重，操作流程复杂，冲击电流大，触头消蚀严重，碳刷冒火，电机 及转子绕组所串电阻烧损断裂故障因此，变 频器的控制方式在桥式起重机的改造中十分流行。

而变频 器可以提供频 具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用， 控制系统设计安装调试维修方便，维修工作量少等系列的优点。

随着工业自动化的发展，变频器在工厂设备改所以传统的继电器控制与 串电阻调速已呈现诸多弊端，有必要采用新的控制方法对其进行改造。

部分内容简介桥式起重器般在码头厂房内，工作环境相当恶劣，并且重载下频繁 起部分内容简介桥式起重器般在码头厂房内，工作环境相当恶劣，并且重载下频繁 起动制动反转变速等，要求有定的调速范围。

所以传统的继电器控制与 串电阻调速已呈现诸多弊端，有必要采用新的控制方法对其进行改造。

随着工业自动化的发展，变频器在工厂设备改造中得到了广泛应用。

具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用， 控制系统设计安装调试维修方便，维修工作量少等系列的优点。

而变频 器可以提供频率可调的交流电源，并且可以实现多段速度控制。

因此，变 频器的控制方式在桥式起重机的改造中十分流行。

桥式起重机改造后的优点 经改造的桥式起重机有以下优点 桥式起重机的启动制动加速减速等过程更加平稳快速，定位更加准 确，减少了负载波动，安全性大幅提高。

系统运行的开关器件实现了无触点化，具有半永久性的寿命。

由于电动机启动电流限制得较小，频繁启动和停止时电动机热耗减少，寿济源职业技术学院毕业设计 命延长。

电磁制动器在低速时动作，其闸皮的磨损很小，使用寿命延长。

降低了对电网的冲击。

节约能源，变频调速的启动制动加速减速等过程中，电机运行电流 小。

以本案来讲，节能可达左右。

济源职业技术学院毕业设计 设计要求及方案选择 系统设计要求 现有台单梁交流桥式起重机，采用起重用绕线式交流异步电动机拖动， 其中横梁的移动使用台相同的电动机，小车的移动使用台电动机，主钩使用 台电动机。

台电动机均采用了转子串电阻调速方式，以增加启动转矩，减少 启动电流。

由于工作环境恶劣，空气中的水分对电机滑环碳刷及接触器腐蚀较 大，加上任务重，操作流程复杂，冲击电流大，触头消蚀严重，碳刷冒火，电机 及转子绕组所串电阻烧损断裂故障时有发生，对生产影响较大。

转子串电阻调 速，机械特性软，负载变化时，转速也变化，调速效果差，所串电阻长期发热， 电能浪费大，效率低。

要求对其进行改造，减少电路中的冲击电流，改变调速方 式，减少操作人员劳动强度，提高系统效率。

题目分析 设计要求中原有的交流桥式起重机系统采用接触器控制电源电路的启动停 止限位使用凸轮控制器控制大车小车的前进后退而主钩的前进后退 加速减速等动作使用主令控制器完成。

台电动机都使用转子串电阻调速，其 中主钩电动机串有级电阻，其余电动机串有级电阻。

经分析，电路中凸轮控制器的触点上流过的即是电动机的工作电流，操作开 关开合时容易出现冲击电流，减少了接触器触点寿命。

为了延长使用寿命，触点 往往做得十分笨重，不仅增加了设备体积，也给操作带来了不变转子串电阻的 调速方式使机械特性变软，所串电阻长期发热，极大地浪费了电能每台电动 机配备台凸轮控制器或主令控制器的方式使得操作面板上的控制开关种类繁 多，容易出现误操作。

为了克服以上缺点，在改造中采用代替接触器开关，使设备体积减小， 操作强度也随之下降使用桥式专用变频器代替转子串电阻调速，增加了机械特 性硬度，也不存在发热问题，提高了系统效率台电动机共用台主令控制器 控制，减少了按钮数量，从而提高了系统可靠性。

原有系统中的电磁抱闸装置，济源职业技术学院毕业设计 过电流保护装置，动作限位开关，横梁栏杆安全开关，舱门安全开关等安保装置 均予以保留，以提高整个系统的可靠性。

系统方案选择 从以上的题目分析来看，改造后的交流桥式起重机控制系统包含如下几个部 分下几个部 分主令控制器热继电器限位器交流接触器台变频器台电动 机大车电动机两台，其控制框图如下图 图交流桥式起重机控制系统框图 本设计使用实现主令控制器的开合表的逻辑功能，以代替原有系统中为 每台电动机设置台主令控制器或凸轮控制器的设计。

为了避免主令控制器占用 过多的。

保护输入均保留传统的开关器件，并将其输入到中以便处理。

本系统共有输入点个，输出点个，共个口。

采用西门子 型作为控制核心，该集成通信接口，具有较强的通信能 力拥有个扩展模块，可连接外部数字量扩展模块拥有继电器输出晶体管 输出两种方式，具有较强的控制功能。

本系统使用晶体管输出，寿命长，可适用 于频繁开合的场合。

由于型的本机数字量为入出， 已能满足本系统对口的要求，因此外部不需要扩展入出模块。

由于起重机机构多为恒转矩负载，故选用带低速转矩提升功能的电压型变频济源职业技术学院毕业设计 器。

平移机构惯量较大，负载变化相对小，属于阻力性负载，故大车小车卷 扬电机选用西门子的型变频器，可获得稳定的工作状态和良好的机械特 性。

桥式起重机的电气传动系统有大车电动机两台小车电动机台吨主钩 提升电动机各台，这次设计总的思路是用台变频器来控制台电机。

起重机 提升和运行机构的调速比般不大于，且为断续工作制，通常接电持续在 以上，负载多为大惯量系统。

因此起重机的运行机构选用普通电机，提升机 构的电机选用适合频繁起动转动惯量小起动转矩大的变频用电机。

电动机功 率的选择，必须根据生产的需求来决定。

般来说，起重机用电动机比般工业 生产机械所用的电动机的功率大左右。

济源职业技术学院毕业设计 系统硬件设计 由于本设计采用台型控制三台变频器操作台电动机的运 行，因此，三台变频器所需的输入口线均接在这台上，再由三台变频器分 别控制相应的电动机。

下图图画出了桥式起重机的控制原理图。

图桥式起重机的控制原理图 实现的主令控制器 继电接触器为基础的桥式起重机电路，往往以凸轮控制器实现大车小车 的操作，以主令控制器加继电器并实现大车的操作。

但凸轮控制器操作中同时切 换的触点毕竟太多，且切换的又多是电动机主电路的触点，为了切换大容量电流， 触点都制造得厚重，这就为操作带来了阻力和很大的劳动强度。

另方面，凸轮 控制器中有形的触点在频繁的切除中很容易出故障，给维修带来了不便。

本设计 中设法使用实现起重机中各电动机主辅电路的逻辑连接关系，将有形的触点 化为内部无形的逻辑关系。

表给出了个经精简后的主令控制器的开合表，济源职业技术学院毕业设计 并为各挡位接通的触点安排了的输入口。

为满足大电流切换的需要，的 输出必须连接接触器及继电器。

表三档主令开关开合表 输入端口向前向后停止 注接通 本设计个三档位主令控制器及升降速按钮作为操作器件，使用及继电器模 拟凸轮控制器工作。

三档位的主令控制器的开合表如表所示。

该主令控制器可以实 现电动机正向运行选择及反向运行选择间的机械互锁，汽车档位式的设计符合起重机 操作人员的操作习惯，使用变频器上特有的两只按钮进行升降速也更加方便，其实现 的控制要求主要有 在按动变频器面板上调节按钮时，使其变成加减速档位，以控制输入电 动机的电源频率大小。

电动机的方向控制由主令控制器实现，手柄置向前位时， 接通，驱动变频器带动电动机正转手柄置向后位时， 接通，驱动变频器带动电动机反转。

限位器及安保电路 桥式起重机作为工矿机械中重要的起吊设备，对安全性与可靠性的要求较 高。

起重机设有紧急开关，可以在出现事故时紧急停止，横梁大车，下同设 有栏杆安全开关，操作舱设有舱口安全开关，横梁小车主钩均设有安全限位 开关和电磁抱闸系统，电路设有过电流继电器。

这些保护可以保证起重机的安全 运行，现分别叙述这些保护模块的功能。

另外变频器内部包含短路过压缺相 失压过流超速接地等各种保护功能和故障自诊断及显示报警功能，可在电 动机出现这些故障时起保护作用，在此不再赘述。

按键开关的去除抖动功能 桥式起重机限位器包含横梁前后向限位开关小车左右向限位开关主钩限 济源职业技术学院 毕业设计