利用PLC的塔式起重机控制系统的设计

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PLC在塔式起重机控制系统设计中的应用及探讨

PLC在塔式起重机控制系统设计中的应用及探讨摘要：本文从PLC基本应用原理入手，结合以往的设计经验，充分利用PLC硬件结构简单，程序编写灵活，对设备控制稳定性好的优点，对以往的塔式起重机继电器控制系统进行改进及设计。

同时通过深入地分析及研究，来谈谈怎样更好地将PLC控制的优势，应用在塔式起重机的控制系统中。

以提高塔式起重机的安全性及稳定性。

进一步提升塔式起重机的性能。

关键词：PLC；塔式起重机；控制系统；设计；前言：PLC是可编程控制器的英文缩写。

结构上包括硬件和软件。

硬件由寄存器、运算器、控制器等组成，集成于芯片当中。

软件由系统程序及用户程序组成。

系统程序固化在芯片里，不可更改。

用户程序可以根据不同的设备控制要求进行灵活的更改，且不受更改次数的限制。

PLC利用总线及输入、输出接口、存储单元等与设备外围传感器及电气执行机构有效性地连接及通讯。

在一定程度上，简化了以往的继电器、接触器式的控制系统结构。

PLC中的运算器为重要的信号集散基地。

寄存器则为数据存储的仓库，用于存储用户程序及运算器运算的中间结果，PLC会根据用户程序的要求，从寄存器中取出需要的存储数据，进行运算，或者把运算的中间结果存回寄存器。

这些数据综合起来，在PLC运行一个周期后，最终得到一系列的二进制的1或 0，通过输出端子，对外部电气设备进行控制。

外部传感器，检测设备，会把得到的感应信号和反馈信号通过PLC输入端子输入PLC中，用样存入寄存器中，以便PLC的CPU单元读取和分析。

在PLC输入输出端子内部，不存在以往的机械触点，而是由集成的开关电子管组成。

这种结构大大地提高了控制系统的稳定性。

用户程序的可更改性，提高了设备控制的灵活性。

为了能对PLC进行全程监视、调试及编制，需要用到先进的触摸屏。

也就是人机界面。

英文缩写HMI.用户可通过该屏幕与设备进行交流，以实现便捷化、智能化地操控。

在这里，有关触摸屏不作深入的详述。

下面来谈谈怎样把PLC（以三菱FX2n为例）应用到塔式起重机的控制系统中，以实现对塔式起重机的高效性、全方位的系统控制。

基于PLC的塔式起重机控制系统设计浅谈

基于PLC的塔式起重机控制系统设计浅谈摘要：在众多工程建设当中，需要通过塔式起重机运输建筑材料，塔式起重机是非常重要的起重机械，也是施工中不可缺少的部分。

本文对基于PLC的塔式起重机控制系统进行了研究，分析了其软件和硬件设计。

关键词：塔式起重机；控制系统；设计1硬件设计1.1PLC选择根据实际输入输出信号可以了解到，该系统需要小型的PLC，通常会对整体式进行选择。

对于光洋系列PLC来说，其自身所具有的结构、体积适中，不仅要具有相对低廉的价格，还要具有扩展功能。

在PLC端点总数选择时，需要留有10%~20%的余量，在根据统计的输入、输出点数后，确定输入为38、输出为28。

最终根据多种设备型号的选择，确定选择光洋SH2-64R2作为本系统的PLC，这款PLC不仅价格相对便宜，其输入输出点的剩余还能够应用在扩展方面。

对于该PLC来说，其具有螺钉和标准导轨两种安装方式，根据具体需求，最终确定以导轨方式进行安装。

1.2接触器选择在接触器选择方面，主要在对电路当中额定电流进行考虑的基础上公司原有的接触器进行参考。

在实际选择当中，对施耐德国产D2系列交流接触器进行了选择，回转、变幅以及起升机构电路电流则根据电动机额定电流进行确定。

根据对相关资料的查阅发现，该起升机构电机最大额定电流57A，以此即可以选择LC1-D65接触器进行，即单个接触器、交流线圈、最大额定电流65A的接触器。

制动接触器方面，对LC1-D09进行了选择。

回转机构方面，其所具有的最大额定电流为15A，交流主接触为LC1-D25，使用了LC1-D09为制动接触器。

变幅机构方面，确定其最大的额定电流为7A。

主电路交流主接触器方，需要考虑结构的电流以及其余消耗，最终选择LC1-D80为电路交流主接触器，其具有80A的最大额定电流，能够满足系统方面的需求。

1.3短信模块选择在实际设计当中为了避免出现过期不缴纳租金或者野蛮操作的情况，需要一种工控PLC自动化、现场数据采集传送、专门应用在短信收发以及能够进行无线远程监控的设备进行应用。

PLC-变频器在起重机电控系统中的应用

PLC-变频器在起重机电控系统中的应用起重行业采用PLC-变频器调速在近几年逐渐得到推广和普及，尤其在大型起重设备上，用PLC程序控制取代传统的继电-接触器控制;用变频调速取代绕线电机转子串电阻调速;用变频电动机或异步电动机取代绕线电机，再配合先进的现场总线技术和人机界面系统，提高了设备控制精度和稳定性，降低了故障率，且节能效果显著，易于检修维护，成为提高企业生产效率的好途径。

控制方案:某重型机械制造大件分厂，承担着所有大件设备装配、定位、对接等任务，对起重机性能要求很高，所用一台QD250/50t桥式起重机采用了siemens S7-400 PLC、ABB变频器、触摸屏等高性能配置，应用了先进的Profibus现场总线技术、带编码器反馈的直接转距控制方式、及先进的人机界面系统。

桥式起重机分为主钩、副钩、大车、小车等四部分.因主起升机构在起重机应用上最为典型，控制也最为复杂，故本章以主起升为例详细介绍其控制方式。

1、PLC整个系统以S7-400 PLC作为电控核心，主要有电源模块、CPU、输入输出模块及接口模块等组成。

输入模块采集由限位开关、热敏电阻、变频器故障反馈等设备的信号状态;接收主令控制器、按钮开关发出的控制指令，集中在CPU中进行运算，并将程序运算结果通过输出模块和Profibus现场总线传送给接触器和变频器等执行设备，从而驱动电动机、液压抱闸、冷却风机等完成各种生产任务。

2、Profibus串行通讯现场总线系统Profibus是一种开放式串行通讯标准，该标准可以实现数据在各类自动化元件之间互相交换。

在本系统中以S7-400作为主站，以各机构变频器作为从站，通过DP接口模块和RS485屏蔽双绞线进行数据快速实时交换。

设置变频器通讯参数：98.02=fieldbus 激活通迅模块51.01= Profibus-DP 选择现场总线类型51.02=3 设置主升变频器站地址51.03=1500 选择通迅传输速率为1.5Mbit/s51.04=PPO4 选择数据传输类型4(6个过程数据为一个标准块)作为主站的PLC中央处理器从从站读取各种输入状态信息，即从变频器读出主升状态字和实际值，包括变频器准备好、上电应答、运行、转矩验证OK、变频器故障、电动机实际转速等信息;并将各种输出信息写入从站，即将控制字和速度给定写入变频器。

基于PLC的塔式起重机控制系统的设计

基于PLC的塔式起重机控制系统的设计摘要: 本文针对传统的由继电器接触器控制的塔式起重控制系统可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点提出将可编程序控制器和变频器应用于其控制系统.在塔式起重机提升机构加上一套由旋转编码器、PG数模转换构成变频器闭环系统.结果表明：该系统使用方便，具有良好的动态调整性能,极大提高了系统的稳定性、可靠性.关键词：可编程序控制器;塔式起重机;稳定性1. 传统的塔式起重机的控制现状塔式起重机是我们建筑机械的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程，如今已达到发达国家水平并跻身于当代国际市场.随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求.于是，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造;八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的250TM塔机也应运而生.进入九十年代，现代化进程不断加快，国内外市场对塔机要求越来越高，众多城市大型建筑、水利、电力、桥梁等不断增加，市场的要求加快了新产品开发的力度，先后有400TM、900TM水平臂和300TM动臂式塔机[1，、2].90年代开发生产的塔机产品技术性能均显著提高，起升机构采用三速电机驱动、涡流制动、电动换挡减速箱，变幅回转采用双速电机液力联轴节驱动，或采用变频调速，有多种速度，工作平稳生产效率高.安全装置齐全，动作灵敏可靠，装有防止误操作和野蛮操作装置，可杜绝安全事故[2].随着功率电子技术的发展，早在六十年代后期，国外就开始致力于晶闸管定子调压调速技术的开发研究.目前，该技术己进入了成熟稳定的发展应用阶段.可编程序控制器PLC引入到交流电气传动系统后[3，4]，使传动系统性能发生了质的变化.在塔式起重机实现了抓斗的自动控制和故障诊断、检测显示等，达到了新的技术高度.由变频器构成的交流调速系统可取代直流调速系统，是随着计算机技术特别是大规模集成电路制造技术的不断发展的必然结果，符合起重机的发展趋势，适合发展大起重重量的起重机.2. 塔式起重机PLC控制系统原理本系统将塔式起重机控制系统由继电器控制改为PLC控制，四大机构调速均采用变频调速.塔式起重机控制系统的系统总框图如图1所示[5，8，9].塔式起重机的起升、变幅、回转、运行电动机都需要独立运行，整个系统由6台电动机和4台变频器传动，使用一台PLC加以控制.图1 系统总框图运行机构的起动时间应尽量符合实际需要，起动迅速而平稳;机构的电气制动方式必须着重考虑.对不同的工况，可选择自由制动方式与强制制动方式.在运行机构正常停止时，可选用自由停止方式，其停止时间可按实际生产中的运行情况设定，以尽量满足司机操作塔式起重机的需要为主.为保证起升机构起动时具有足够大的起动转矩，可以通过设定机械制动器的打开时间、变频器的最低运行频率、运行电流之间的关系，以满足机构负载特性的要求.变频器内部参数的设定能保证机构具有良好的调速精度及起制动性能，由于起升机构电机需使用脉冲编码器作为速度反馈装置.通过测量脉冲编码器的脉冲数，利用二者之差控制电机的速度，所以选择脉冲编码器及其安装时，应当考虑周全[6，7，10].3. 系统硬件设计电气控制系统原理图主要包括主电路和PLC外围接线图.1.主电路共有六台电机，同时带有风机冷却装置.2.PLC外围接线电路的I/O接线信号分别与表1中的I/O名称相对应.表1 S7-200 I/O分配表4. 系统软件设计根据塔式起重机控制电路的工作原理，绘制软件流程图如图2所示.图2 系统软件流程图在本系统中，PLC程序设计的主要任务是接受外部开关信号（按钮、联动控制台继电器）的输入，判断当前的系统状态以及输出信号去控制接触器等器件，以完成相应的控制任务。

浅谈PLC的塔式起重机控制系统的设计

浅谈PLC的塔式起重机控制系统的设计由于传统的塔式起重控制系统由继电器接触器控制，其控制系统操作复杂、安全性差、电能浪费大、故障率高、效率低。

本文建议设计塔式起重机的多参数监控方法，将变频器与可编程序控制器在控制系统中使用，从而构建基于PLC 核心控制器的塔式起重机多参数安全控制系统。

并于塔式起重机提升机构之上加一套由PG数模转换与旋转编码器构成变频器闭环系统。

经过试验验证，该系统使用较为简便，其调整性能非常好，系统的稳定性、安全性也很好。

标签：PLC；塔式起重机；控制系统引言国家相关标准规定塔机应安装一定的安全装置，按照功能划分，主要有超载保护装置与行程限位器两种。

在塔机作业中，由于某些驾驶员不按照塔机起重特性要求严格操作而野蛮作业，更为严重的是还拆掉了限制器，因此，因违规操作、超重等原因而导致的倒塔事发生非常多。

所以应当对塔机的关键参数进行实时监测，可以增加新的安全监控装置从而实现更智能化、更精确的安全保证。

本文则以PLC为安全系统的核心，从而实现对塔机的变幅位置、起升高度、起重量还有回转状态进行实时监控，在保留原有的安全装置作为二级保护的基础上，进一步提高塔机在工作运行中的安全可靠性。

1 传统的塔式起重机的控制现状在建筑机械中，塔式起重机占据着十分重要的位置，在建筑施工过程中极为关键，我国只费了五十年便完成了发达国家上百年的塔机发展的过程，现在已经与发达国家水平相当，并打入了国际市场。

由于高层建筑的迅速发展，对施工机械要求也越来越高。

所以，45TM内爬式、120TM自升式以及160TM附着式等都是我国自主设计制造；八十年代之后，国家建设事业迅猛发展，于是，最大建筑用的250TM塔机也随之产生。

至九十年代，现代化进程更加迅速，国内外市场对塔機性能的要求逐渐提升，各大城市大型建筑、桥梁、电力、水利也迅速增加，市场需要使新产品的开发力度加大，先后出现300TM动臂式，400TM、900TM 水平臂和塔机。

起重机PLC控制系统设计

0 前言我国是一个工业制造强国。

在21世纪我国已经成为了一个国际主要的劳动力市场。

在走向现代化道路的过程中，起重机扮演着越来越重要的角色。

起重机是建筑工地的主要机械生产力，担负着向高层工地运送建筑材料和人员的任务。

在煤矿企业中，起重机主要担负着重矿井提升煤炭的作用，并且还担负着运送井下工作人员和生产工具的任务。

起重机的质量和性能的好坏，直接决定了煤矿企业的工作效率。

在工厂中，起重机担负着生产材料的和商品的运送，是生产企业中物流部分的核心。

在我国自动化控制已经深入到了我们日常生活的每一个领域，在自动化控制领域，PLC 是一种重要的控制设备。

目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。

使用PLC控制起重机能极大的节省成本，比如雇佣一位操作工人，得拿出6万的年薪和1万的保险金，而且操作失误会造成更大的损失，但是使用PLC控制可以使操作更加简便。

接触器的线圈年头长了就会坏，维修保养都不方便。

有软件代替硬件可以避免软件的磨损，有效的避免了事故的发生，避免了不必要的经济损失。

所以设计一套PLC控制起重机的系统是必要的，也是可行的。

在国外的西门子公司有同类型的产品，但成本很高功能很强大，不适合中小型企业使用，PLC的推广有十分的迫切，所以我设计了这个系统。

1 起重机概述1.1 起重机的起源中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。

14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。

19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。

19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。

20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。

1.2 起重机的基本组成桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。

plc课程设计塔吊

plc课程设计塔吊一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和应用技能，能够运用PLC进行简单的塔吊控制系统设计。

通过本课程的学习，学生应达到以下具体目标：1.理解PLC的基本工作原理和组成部分。

2.熟悉PLC编程语言和编程方法。

3.掌握PLC在塔吊控制系统中的应用。

4.能够使用PLC进行简单的控制系统设计。

5.能够对PLC程序进行调试和优化。

6.能够进行PLC设备的安装和维护。

情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心，提高学生对自动化技术的认识。

2.培养学生团队合作意识和解决问题的能力，提高学生的工程实践能力。

二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.PLC基本原理：介绍PLC的工作原理、组成部分及其功能。

2.PLC编程语言：讲解PLC编程语言的语法规则、编程方法及技巧。

3.PLC在塔吊控制系统中的应用：介绍PLC在塔吊控制系统中的应用案例，分析其工作原理和控制策略。

4.控制系统设计：讲解PLC控制系统设计的基本步骤和方法，包括输入输出信号的确定、PLC程序的编写和调试等。

5.实践操作：进行PLC设备的安装、调试和维护操作，培养学生的实际操作能力。

三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解PLC的基本原理、编程语言和应用案例，使学生掌握相关理论知识。

2.案例分析法：分析具体的塔吊控制系统设计案例，使学生更好地理解PLC在实际工程中的应用。

3.实验法：进行PLC设备的安装、调试和维护操作，培养学生的实际操作能力。

4.小组讨论法：分组进行讨论和实践，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将利用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的PLC教材，为学生提供理论学习的依据。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

PLC在塔吊控制系统中的应用技术

PLC在塔吊控制系统中的应用技术随着工业技术的不断进步，塔吊作为一种重要的工业设备，在建筑领域中得到广泛的应用。

而在塔吊的控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）技术的应用越来越重要。

本文将探讨PLC在塔吊控制系统中的应用技术，从而提高塔吊的工作效率和安全性。

一、PLC的概述PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机，它能够根据预先设定的程序和输入信号的状态来控制输出。

PLC具有高可靠性、稳定性好、编程灵活等特点，因此在工业领域中得到了广泛的应用。

二、PLC在塔吊控制系统中的应用1. 传感器控制：塔吊控制系统中常使用各种传感器来感知塔吊的状态和环境信息。

PLC可以通过读取传感器信号并进行处理，实现对塔吊的精确控制。

例如，通过读取塔吊的载荷传感器信号，PLC可以实时监测吊物的重量，从而保证塔吊在合适的载荷范围内工作。

2. 远程监控：通过PLC技术，可以将塔吊的控制系统与上位机连接，实现对塔吊的远程监控和操控。

远程监控系统可以实时获取塔吊的工作状态和各种数据，包括高度、角度、载荷等，从而实现对塔吊进行远程控制。

这种方式可以提高工作效率，减少人力资源的浪费。

3. 自动化控制：PLC技术能够实现塔吊的自动化控制，减少人员的操作和管理成本。

通过编写适当的程序，可以实现塔吊自动进行起升、移动、停止等操作。

同时，PLC还能够根据各种传感器信号进行自动调整和反馈控制，保证塔吊的稳定工作。

4. 状态监测和故障诊断：利用PLC技术，塔吊控制系统可以实时监测设备的状态，并进行相应的故障诊断。

一旦发现设备故障或异常情况，PLC可以及时发送报警信息，并进行必要的应急处理。

这样可以避免塔吊在故障状态下继续工作，从而保证工作人员的安全。

5. 数据记录和统计分析：PLC可以实现对塔吊的数据记录和统计分析。

通过PLC系统，可以记录塔吊的工作时间、运行轨迹、维护情况等重要数据。

通过对这些数据的分析，可以评估塔吊的工作效率和耗能情况，从而为进一步的优化和改进提供参考。

PLC在塔式起重机中的应用

价值工程0引言可编程控制器是以微机技术为核心的通用工业自动控制装置，简称PLC 。

1969年美国在通用汽车公司生产线上首次成功地应用已有四十多年了，随着科技迅速发展和不断进步，PLC 技术已与CAD/CAM 、机器人技术一起被誉为当代工业自动化的三大支柱。

早期的PLC 只替代传统继电接触控制系统完成简单的控制功能，而现代PLC 不仅能够完全胜任大量开关逻辑控制，而且还具有很强运动控制、闭环过程控制、数据处理、通讯及联网等能力。

在发达的工业化国家，现代PLC 已经广泛应用在所有的工业部门。

我国PLC 制造技术还比较落后，目前能够生产部分功能比较单一的中、小型PLC 。

我国建筑机械上主要使用的还是进口PLC 系统，主要有美国艾伦-布拉德利公司、德国西门子公司、法国的施耐德公司、日本三菱公司、欧姆———————————————————————作者简介：刘海智（1970-），男，内蒙古四子王旗人，讲师，工程师，研究生学历，内蒙古建筑职业技术学院机电与暖通工程学院，研究方向为建筑机械；吕丽荣（1980-），女，内蒙古呼和浩特人，讲师，助理工程师，工程硕士在读，内蒙古建筑职业技术学院机电与暖通工程学院，研究方向为建筑电气。

PLC 在塔式起重机中的应用The Application of PLC in Tower Crane Control刘海智LIU Hai-zhi ；吕丽荣LV Li-rong（内蒙古建筑职业技术学院，呼和浩特010070）（Inner Mongolia Technical College of Construction ，Hohhot 010070，China ）摘要：现代工程机械中广泛采用了各种类型的可编程控制器（以下简称PLC ），本文简要阐述了PLC 的主要特点和用途，详细地说明了PLC 对塔式起重机四大机构以及各种安全监控装置进行控制的几种典型应用方式，通过PLC 的应用，实现了塔机的高精度控制和高安全性的要求，使塔机运行的可靠性、安全性获得极大提高。

(完整版)基于PLC的起重机控制系统的毕业设计论文

This design is mainly discussed the improvement of the programmable controller (PLC) and inverter bridge crane control system. And expounded the basic principles of PLC and frequency converter control. Adopting Siemens S7-200 PLC system, can control the crane cart, the direction and speed of the car, the ascending and descending direction and speed of the detect various motor fault phenomenon. In this design,Changing the working state of the motor in circuit mainly by the frequency converter device to realize.In the control circuit to achieve the functions of bridge crane is mainly composed of PLC to realize. Finally the programmable controller software design, develop the safe, reliable and efficient control program.
关键词：桥式起重机；变频器；可编程控制器
A
Bridge crane is the mechanical production of the most commonly used as a the process of production. So to improve the efficiency of bridge crane, ensure the security operation process and reduce cost of production is very important.

塔式起重机PLC毕业设计

毕业设计说明书塔式起重机的电气控制系统的设计专业电气工程及其自动化学生姓名班级学号指导教师完成日期电气与信息工程学院塔式起重机的电气控制设计摘要：可编程控制器是一种为工业控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用。

利用PLC对老设备进行技术改造，是工厂提高设备利用率，提高产品质量和产量，减轻工人劳动强度的有效途径。

在现代社会里,塔式起重机广泛应用于冶金、化工、船舶及其他企业，为了保证其工作的安全可靠，需要定期测试。

文中提出采用可编程控制（PLC）技术，可以高效率、高质量的实现起重机的现场自动检测。

随着科技的进步, 研究可编程序控制器（PLC）在塔式起重机中的控制运用是一个非常有意义的课题。

本次课题内容为用可编程序控制器（PLC）控制塔式起重机。

主要目的是解决目前塔式起重机控制中存在的一些问题，合理地利用PLC的硬件资源和软件资源，充分利用各种指令的简化控制程序，做到控制程序应尽量简单，便于理解，并有一定的规律性以便能适合于不同控制的要求。

由于对塔式起重机的检测需要在现场进行，就要求检测控制设备要接线方便、便于携带、工作可靠、控制灵活，PLC可以满足这些要求。

关键词：塔式起重机；PLC；控制梯形图The Design of tower type derrick -controlAbstract:Programming logic controleis is a kind of an industry control design of appropriation calculator, have an extensive application in various auto control system. Make use of PLC to carry on the technique reformation to the old equipments, is the factory exaltation equipments utilization, raise the product quality and yield, ease the valid path that the worker labors strength.In modern society, Tower came has been applied different enterprise such as metallurgical industry ,chemical industry ,shipping industry and so on .In order to guarantee its work safety measures ,it must be tested at regular intervals. On-the-spot automatic testing of came high efficiency and quality is achieved by programmable control technology. Tower came plays a more and more important role in a lot of places . Along with research and the advance of science and technology may programming logic controler( PLC) in tower came in control utilize is a very meaningful program.this design content is use the programming logic controler( PLC) control a tower came . Major purpose is solution exist in present tower came control some problems, use software resource and the hardware resource of PLC reasonably, raise the safe reliability of elevator and the flexibility of operation, reduce the input export port of PLC, use the easier control program of various instructions fully, accomplish control program should as far as possible simple. In order to needing to be carry on on the spot to the examination of the tower came, will beg the examination control equipments and connect line convenience,easy to take,work credibility,control vivid, PLC can satisfy these requests.Key Words: Tower came; PLC; P塔式起重机的电气控制系统的设计目录1 概述 (1)2塔式起重机的发展及控制现状 (1)2．1塔机的发展 (1)2．2传统的塔式起重机的控制现状 (2)2．3塔机的优点塔机产品分类 (3)2．4塔机的电气设备 (4)2．5塔机的工作机构 (4)3 PLC的选择与课题介绍 (5)3．1 PLC的发展 (5)3．2 PLC的控制原理 (5)3．3 用PLC控制塔机的优越性 (6)3．4 塔机的电气控制设计内容 (7)3．5 PLC的选型 (7)3．6塔式起重机PLC控制系统原理 (11)4塔式起重机电气控制的硬件设计 (12)4．1塔机电动机控制电路设计 (12)4．2PLC的输入输出接线设计 (13)4．3 流程图 (15)5 塔式起重机控制的软件设计 (15)5．1进退机构工作设计 (15)17 5．2左、右行机构工作设计 (18)5．3起升机构工作设计 (20)5．4 回转机构 (22)5．5声光指示控制设计 (24)5．5限位保护闭锁及复位操作设计 (24)6 结束语 (26)参考文献 (27)附录 (29)附录1 程序清单 (29)附录2 设计图纸 (29)塔式起重机的电气控制设计1 概述本人设计内容为用可编程序控制器（PLC）控制塔式起重机，主要设计其电气控制部分。

PLC技术在起重机械电气控制系统中的应用探究

PLC技术在起重机械电气控制系统中的应用探究1. 引言1.1 PLC技术概述PLC技术是一种基于工业控制现代化需求而发展起来的自动控制技术，全称为可编程逻辑控制器。

它是一种数字计算技术，能够对输入信号进行逻辑运算、数据处理、对输出信号进行控制，并能实现自动化控制。

PLC系统主要由中央处理器(CPU)、输入/输出模块、存储器和通信模块等组成，能够满足各种工业领域的自动化控制需求。

PLC技术的应用范围非常广泛，几乎涵盖了所有需要自动化控制的领域，包括工厂生产线、机器设备、交通运输系统等。

其优势在于可编程性强、适应性好、可靠性高、稳定性强、易于维护和升级等特点，使其得到了广泛的应用和推广。

在工程领域中，PLC技术在起重机械电气控制系统中的应用尤为突出。

通过PLC技术，起重机械的电气控制系统能够实现精确的控制和准确的运行，提高了起重机械的运行效率和安全性。

PLC技术还可以实现对起重机械的远程监控和故障诊断，大大方便了起重机械的管理和维护。

PLC技术已经成为现代起重机械电气控制系统的重要组成部分，对促进起重机械行业的发展起到了积极的推动作用。

1.2 起重机械电气控制系统概述起重机械是指用来吊装和移动重物的机械设备，如大型吊车、起重机等。

起重机械的电气控制系统是指控制起重机械运行的电气系统，包括电机、传感器、控制器等组成的系统。

起重机械电气控制系统的主要功能是实现吊钩的上升、下降、前进、后退等动作，并确保吊运物品的安全和稳定。

起重机械电气控制系统一般由传感器、执行器、控制器等组成。

传感器用于监测吊运物品的重量、位置等信息，执行器用于控制吊钩的动作，控制器则负责对传感器和执行器进行控制和调节。

起重机械电气控制系统还具有自动化、远程监控、故障诊断等功能，能够提高起重机械的运行效率和安全性。

1.3 研究背景随着工业自动化水平的不断提高，起重机械在吊重、卸重和移动方面的要求也越来越高。

传统的电气控制系统往往无法满足这些复杂的控制需求，因此需要一种更加先进的控制技术来实现起重机械的精确控制。

基于PLC和变频器的塔式起重机控制系统设计

一
、匮翮７
７
图２系统层级结构图
图４软件系统控制流程图
一
３１ —
科技创新与应用Ｉ２ｏＩ６年第３６期
科技创新
分光光度法测定氯
王佳丽张跃春
（吉林省地质科学研究所，吉林长春１３００１２）
科技创新
２０ｌ６年第３重机控制系统设计
高培畅
（包头铁道职业技术学院，内蒙古包头０１４０００）
摘要：塔式起重机是广泛使用在建筑、冶金、物流等行业中的重要设备之一。塔式起重机的主要作用是物料的提升和下放，主要应用于建筑行业中的设备，属于循环、间隙运动的机械。文章主要研究变频器塔式起重机电气控制系统。
ｌ概述
塔吊的组成部件众多，但在这其中，电动机对于系统的作用是最重要的，因为它是机械系统的主要驱动元件，是将电能转换为生产所需的机械能的主要装置。电机良好的电气性能能够改善机械系统的性能，提高系统的可靠性，降低故障可能性，从而降低维护成
— — —
惯性冲击，起动不能过快。停车和反打传都不允许过界，否则不仅运转不平稳，还会损坏机构。因此还通过回转专用减速机，同时采用变频调速使起动、制动平稳。
３．２塔式起重机电气控制系统的设计分析针对上面提到的控制要求，获得的起重机的电气控制系统分层结构。分层结图２。

基于PLC的塔式起重机双电机提升机构控制系统的设计课程设计

设计题目：基于PLC的塔式起重机双电机提升机构控制系统的设计院系：信息工程学院专业：自动化1班姓名：学号：指导老师：完成日期：20 年12 月目录一塔机介绍 (3)二双电机提升机构控制系统的设计 (4)2.1 提升机构介绍 (4)2.2 控制主电路设计 (4)2.3 速度控制 (4)2.4 起升下降控制 (6)2.5 档位控制 (6)2.6 控制电路 (7)2.7 控制主程序 (7)三总结 (11)四参考资料 (12)基于PLC的塔式起重机双电机提升机构控制系统的设计一塔机介绍塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械在工业与民用建筑施工中是完成预制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。

基本结构图如图1所示。

工作机构主要包括：起升机构、回转机构、小车牵引机构、台车行走驱动机构等；起升机构是塔式起重机中最重要、最基本的机构，是以间歇，重复工作方式，将重物通过其中吊钩或其他吊具悬挂在承载构件（如钢丝绳、链条）上进行起升、下降，或起升与运移的机械设备。

主要安装在塔式起重机的起重臂上。

其主要组成部分有：电机、变速箱、制动器、卷筒、底架、轴承座和安全装置等。

在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。

由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧的减少。

因此塔式起重机在高层工业和民用建筑施工的是使用中一直处于领先地位。

应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降低工程造价起着重要的作用。

图1 塔式起重机整体结构图1-固定基础；2-固定支腿；3-附着装置；4-顶升机构；5-下支座；6-上支座；7-回转机构；8-回转塔身；9-司机室；10-变幅机构；11-载重小车；12-吊钩；13-起重臂；14-起重臂拉杆；15-塔顶；16-平衡臂拉杆；17-平衡臂；18-平衡重；19-起升机构；20-电控柜；21-塔身二双电机提升机构控制系统的设计2.1 提升机构介绍起升机构是塔式起重机最重要的传动机构，它要求重载低速，轻载高速，调速范围大。

PLC技术在起重机械电气控制系统中的应用探究

PLC技术在起重机械电气控制系统中的应用探究1. 引言1.1 PLC技术概述PLC技术（可编程逻辑控制器技术）是一种用于工业控制系统的先进技术，它使用可编程的逻辑控制器来监控和控制生产过程。

PLC技术的发展起源于20世纪60年代，经过几十年的发展，已经成为现代工业控制系统中最为常用的控制技术之一。

PLC技术的核心是由微处理器控制的可编程逻辑控制器，它能够执行各种逻辑、计时和计数操作，以实现各种控制功能。

与传统的硬连线逻辑控制相比，PLC技术具有灵活性高、易于维护和扩展的优点。

通过简单的编程就可以实现各种复杂的控制任务，大大提高了控制系统的灵活性和可靠性。

PLC技术广泛应用于各种工业领域，包括自动化生产线、工厂设备控制、交通信号系统等。

在起重机械电气控制系统中，PLC技术可以实现起重机械的运行控制、监控与故障诊断等功能，大大提高了起重机械的运行效率和安全性。

通过对PLC技术的深入研究和应用，可以进一步提升起重机械的智能化水平和自动化程度。

1.2 起重机械电气控制系统概述起重机械电气控制系统是起重机械中至关重要的一部分，它负责控制起重机的运行和动作。

起重机械电气控制系统主要包括电气传动系统和控制系统两部分。

电气传动系统是起重机械的动力系统，包括电动机、减速器、制动器等组件，通过这些组件传递能量和动力，实现起重机械的运行。

控制系统则是起重机械的大脑，负责指挥和监控起重机各个部件的运行状态，确保起重机械安全高效地工作。

1.3 研究目的本文旨在探究PLC技术在起重机械电气控制系统中的应用情况及其重要性。

通过对PLC技术在起重机械中的历史发展、优势、具体应用案例、面临的挑战以及发展趋势进行分析，旨在深入了解PLC技术在起重机械领域的作用和意义。

本研究旨在总结PLC技术在起重机械中的益处，探讨未来该技术在该领域的发展前景，为相关工程技术人员提供参考和借鉴。

通过本文的研究，可以更好地认识和利用PLC技术在起重机械电气控制系统中的重要性，促进该领域的技术革新和发展。

论基于 plc 的起重机自动控制系统设计

论基于 plc 的起重机自动控制系统设计摘要：起重机是进行机械生产时一种非常常用的起重机械，对于生产过程有着非常重要的作用，所以提高起重机的运行效率，确保其运作安全和降低生产成本是非常重要的。

本文对目前起重机中存在的位移监测、数据通讯、自动控制等问题进行了分析，并提出了旋转编码器的位移检测，西门子PLCS7300和MM440 变频器控制的起重系统，通过将PROFBUS-DP与西门子PLCS7300相连来实现数据通信和全自动控制，提高工作效率。

关键词：可编程控制器自动控制系统设计引言：起重机的种类多种多样，常见的为桥式、门式和梁式等，其中又以桥式起重机的使用最为广泛。

传统的起重机一般都是采用重用绕线式交流异步电动机拖动，升降机构和运行机构上的电机采用转子串电阻调速的方式，这种方式操作复杂，可靠性不强，并且电量浪费大。

本文本要讨论基于可编程控制器和变频器和变频器的起重机控制系统进行改进，对起重机的位移监测和数据通信进行了分析研究。

一丶传统起重机的作业状况起重机主要起桥形主梁的金属结构出现在生产车间或是露天料场等地，并且沿着起固定的轨道运行，使取物装置悬挂在小车上，使取物装置的重物实现垂直升降以及水平运动，完成特殊工艺的起重机被称为天车或是行车。

到目前为止，起重机的操作模式基本都是手动操作，在进行作业时需要操作人员手动操作起重机先横向运行到指定的区域后再操作其中小车纵向运行到目标位置上方，并放下吊钩。

这时需要操作人员通过自身观察吊钩的下方情况在进行取物，整个过程都是操作人员全手动操作，自动化程度很低，并且容易操作失误导致意外事故的发生，工作效率和安全都无法得到有效保证。

具体情况为下图：二丶控制原理该自动控制系统的涉及原理是解决目前起重机工作效率低、自动化程度不高的问题，同时使人员的配置得到优化，企业的成本得到有效降低。

为了实现该目的，就必须要采用先进的仪器来解决起重机中存在的位移监测问题、数据通讯问题和自动控制问题，如刻度标尺、西门子S7-300可编程控制器、西门子SCANLANCE等。

基于PLC的塔机控制系统设计

摘要传统的塔式起重机是以继电器硬接线电气控制的系统。

虽然其成本低，但它使用寿命短，维护投入大，接线复杂，自动化程度低；而且这种控制致命的缺点是无法进行数据运算。

而PLC使用软继电器来存储和传递继电器的状态量0和1，可以实现继电器动作无冲击化，而且PLC使用梯形图语言。

编程简单，修改方便，并且带有A/D模块可以对模拟量输入进行数据处理。

因而使用PLC代替硬接线电气控制来控制塔机系统，通过调节变频器发出的频率来控制塔机各机构电动机的转数，从而改变各机构运转的速度以达到变频调速的功能.。

本文针对K80型号塔式起重机的工作特点，采用OMRON C200H型模块式可编程序控制器进行控制系统设计。

首先，根据塔机的机械结构特点和性能及塔机的整体对控制的要求进行了控制系统方案设计；然后，进行了控制系统的硬件和软件设计。

另外，还介绍了变频电机与普通电机的区别及其参数的选定。

本控制系统硬件设计内容包括：塔机运行方式控制、外部电路设计及PLC选型设计。

软件设计包括：主控程序设计及起升机构、变幅机构、回转机构和安全回路各子程序的设计。

采用PLC和变频调速技术控制的K80型号塔机，其控制系统的可靠性得到了明显的改善，并且提高了塔机的动态性能和抗干扰性以及小车行走的稳定性和定位的精确性。

最终达到了减少生产成本，提高企业效益，提高塔机电动控制设备的技术水平的目的。

绪论现在，我国的建筑用塔式起重机已越来越普遍。

从普通的多层建筑、房地产工程、高层建筑到大型的铁路工程、桥梁工程、电力工程、水利工程，到处都有塔式起重机的应用。

而随着我国加入WTO及进入21世纪，塔式起重机将面临巨大的挑战。

分析国内外同类产品的现状后发现系统向智能化方向发展。

广泛采用集中控制、变频式控制及计算机系统总线控制与人机截面等新技术，系统大大提高了整体的可靠性和动态精度。

目前国内起重电器产品与国外相比还存在一定的差距，普遍采用单独控制方式，即一台桥式起重机小车、吊钩、塔臂分别用三套不同的电气装置来控制，这些装置又由普通低压电器元件等传统起重电器组成。

起重机PLC控制系统的设计方法有哪些？

1、充分了解各种类型起重机生产过程的结构、原理、工况和特点。

2、充分了解并确定用户提出的功能控制要求。

一般用户，特别是对PLC 的特点完全不熟悉的用户，先期提出的功能要求是不完全的，有的也可能是难以实现的。

在了解被控对象的基础上，主动为用户着想，介绍PLC的功能特点，对那些不需要增加额外的硬件开销并能充分发挥PLC潜力的功能，如自动计数、设备运转时间的记录等都主动为用户考虑；对那些实现起来花费很大投资，而效益不大的功能向用户解释说明，在尊重用户意见的基础上，进行协调处理。

3、确定除PLC装置外系统的硬件结构：包括为实现全部控制功能所必须的传感器、开关按钮、执行机构及指示报警等输入输出装置。

4、画出时序图和状态图等功能流程图。

深入分析系统功能，为编程打下基础。

5、PLC装置的选型：1）系统本身需求的分析：①确定系统所需I/O端口的数量和种类。

②确定CPU应有的主要功能。

③确定内存的容量大小和种类。

④根据现场情况确定是否需要远程I/O。

⑤考虑系统工作环境要求。

2）市场产品的分析：查看哪些型号在技术性能上满足要求，哪些可基本满足要求，在这些型号中，再进行价格方面的比较和衡量，并综合考虑产品的可靠性、供货的及时性和售后服务方面的信誉等，从中选出较为理想的产品。

6、应用程序的设计和模拟调试，由于PLC的全部控制功能都是通过其应用程序（或称用户程序）的执行而实现的。

因此，程序设计无疑是PLC应用系统的关键环节。

应充分利用PLC各种简单、高效的编程指令功能来编制程序。

PLC编程技术要点：①列出PLC输入/输出通道分配表。

②根据功能流程图画出程序流程图及程序结构功能模块图。

③随时登记所用程序元素，便于检查和避免重复。

④多使用内部继电器，避免过于复杂的混联逻辑。

⑤注意考虑系统功能要求中没有想到的问题，比如互锁、联锁等。

⑥进行程序的修改及简化。

⑦将程序输入PLC并使用模拟I/O装置按照控制要求进行模拟调试。

7、进行实机的现场联合调试。