基于PLC的变频牵引机车重联控制系统
基于PLC、变频器的桥式起重机控制系统的设计
桥式起重机俗称行车，是工矿企业应用非常广泛的起重机械。
传统的桥式起重机为了提高起动转矩，采用绕线式异步电动机拖动，通过鼓形凸轮控制器的操作来改变其转子所串电阻调速。
随着新技术和控制设备的发展，现在人们普遍采用变频器作为变频调速电源，用笼形异步电动机取代原来的绕线异步电动机，用PLC作为控制装置进行无触点控制。
从而改善了调速性能，增加了系统的可靠性。
本文通过一个实例分析变频器和PLC在系统中的具体应用。
1、桥式起重机拖动系统1.1 桥式起重机的运行机构1）大车拖动系统拖动整台起重机顺着车间方向左右移动（以司机的坐向为参考）2）小车拖动系统拖动吊钩及重物顺着桥架作前后运动。
3）吊钩拖动系统拖动重物作吊起或放下的上下运动。
大型起重机（超过10t）有两个起升机构:主起升机构（主钩）和副起升机构（副钩）。
通常主钩与副钩不能同时起吊重物。
1.2 负荷特点桥式起重机的拖动系统负载都属于恒转矩性质，且其起升机构为位能性负载，当起升机构起吊重物下降或者快速减速运行时，电动机处于再生发电制动状态。
需要将电能通过反馈装置反送给电网或消耗在制动电阻上，以防直流处的泵升电压影响制动效果。
1.3 控制要求1）起升机构要求起动转矩大，起动运行平稳。
能够实现正反转运行且要有超载、限位、限流等多种保护。
2）起升机构在启停过程中易出现“溜钩”问题。
由于制动器从抱紧到松开，以及从松开到抱紧的动作过程需要时间（约0.65），而电动机转矩的产生或消失，是在通电或断电瞬间就立刻反应的。
因此，制动器和电动机在动作的配合上极易出现问题。
如电动机已经通电，而制动器尚未松开，将导致电动机的严重过载;反之，如电动机已经断电，而制动器尚未抱紧，则重物必将下滑，即出现溜钩现象。
因此要有相应的防止措施。
起升机构中要有机械制动器。
起重用变频器具有零速全转矩功能（又称零伺服功能，即零速时电动机仍能输出150%的额定转矩，使重物停在空中），但是若重物停在空中时出现电源瞬间停电等情况，就会有重物下滑的危险。
PLC和变频器桥式起重机控制系统设计毕业设计
PLC和变频器桥式起重机控制系统设计毕业设计毕业设计题目：PLC和变频器桥式起重机控制系统设计摘要：本文以桥式起重机为研究对象，通过PLC和变频器控制系统设计，实现对桥式起重机的自动化控制。
首先，对桥式起重机的工作原理和结构进行了详细介绍；然后，分析了PLC和变频器在桥式起重机控制系统中的优势和应用；最后，进行了PLC和变频器桥式起重机控制系统设计。
关键词：桥式起重机；PLC；变频器；控制系统；自动化一、引言桥式起重机是一种非常常见的起重设备，广泛应用于工厂、码头、港口等场所。
它具有运载能力强、工作灵活、结构稳定等特点。
目前，为了提高桥式起重机的操作效率和安全性，许多企业将自动化控制引入到桥式起重机中。
二、桥式起重机的工作原理和结构桥式起重机一般由桥架、行车和起重机构等组成。
工作时，起重机电机通过驱动机构提供动力。
起重机构由卷筒、悬挂系统和钩组成。
具体工作原理和结构可参考相关教材。
三、PLC和变频器在桥式起重机控制系统中的应用PLC和变频器作为现代自动化控制的重要组成部分，广泛应用于桥式起重机控制系统中。
PLC主要负责控制逻辑的实现，如控制起升、小车前后移动、大车左右移动等操作；变频器则用于控制电机的转速，实现对起重机各部分的精确控制和调速。
四、PLC和变频器桥式起重机控制系统设计1.系统硬件设计根据桥式起重机的实际需求和控制要求，选择合适的PLC和变频器设备，并搭建起相应的控制系统硬件平台。
2.系统软件设计利用PLC编程软件进行控制逻辑的设计和实现，包括起升、小车前后移动、大车左右移动等操作的代码编写。
同时，利用变频器的调试软件，设置合适的参数，实现电机的精确调速。
3.系统测试和调试将设计好的控制系统连接到实际的桥式起重机上，进行系统的测试和调试。
通过不断调整参数，检查系统运行状态，确保系统性能满足要求。
五、总结通过本文的研究，我们成功设计出了基于PLC和变频器的桥式起重机控制系统。
该控制系统具有自动化程度高、操作灵活、性能稳定等优点，可以提高桥式起重机的工作效率和安全性。
基于PLC控制技术的铁路起重机电气控制系统
第30卷 第5期2009年10月大连交通大学学报JOURNAL OF DAL I A N J I A OT ONG UN I V ERSI TYVol.30 No.5 Oct.2009 文章编号:167329590(2009)0520015204基于P LC控制技术的铁路起重机电气控制系统谭晓东,李忠,李宝良(大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028)3摘 要:对NS1251型伸缩臂式铁路救援起重机的运行动作进行分析,并根据其电液比例控制的要求设计了采用P LC逻辑控制器的电气控制系统,着重介绍了控制系统的硬件设计和软件设计原理和设计思路.在此基础上对所设计的电气控制系统的应用情况进行了介绍.实践证明采用这种电控技术改善和提高了NS1251铁路起重机的可靠性、可操作性、维修方便性等,综合性能大大地超越了全液压控制的铁路起重机的性能.关键词:铁路起重机;电液比例控制;可编程逻辑控制器中图分类号:TP368.1文献标识码:B0 引言铁路起重机是一种在铁路救援时应用的起重设备.现阶段,我国铁路起重机的控制系统大部分采用液压式控制,控制油路复杂,给安装与维修、技术改进带来很大不便;部分控制回路采用继电器控制系统,可靠性差、操控性能低,大大制约了我国铁路起重机的整体性能[1].部分新型的起重机采用国外进口的专用控制系统,性能虽然好但价格高,配件、维修等难以保证[2].本文针对NS1251型铁路起重机的具体情况,采用P LC作为电气控制系统的核心,解决了NS1251型铁路起重机的控制问题.通过实际应用证明效果良好,企业已经将本文所论控制系统确定为NS1251型铁路起重机控制系统的标准配置.1 NS1251起重机的运行动作分析与对控制系统的要求NS1251型起重机的运行动作分为自力走行、变幅升降、吊臂伸缩、吊钩升降、重铁伸缩、左右回转、支腿动作、伸腿动作、均载支承等.动作顺序如下:吊重准备开始→根据现场环境的要求,设定接触网下或隧道中等环境的限高、限宽、回转角度等的限制参数(使控制系统在达到设定的要求后自动限制向限界外的区域活动,减少人工操作监视的工作量,提高安全性)→起重机工况的设定(既支腿角度、回转角度、重铁伸出距离、均载油缸状态等条件的选择,不同的工况数据决定了不同的起重性能)→起吊操作(当实际的起重载荷达到了额定起重载荷时马上进行安全保护,使起重机不能向危险的方向运行,但可以向安全的方向运行,当起重载荷降为额定载荷以内时,自动解除限动,起重机就又可以正常使用[1]).起重机液压控制系统是由多组电液比例阀构成的多路阀组进行液压控制的,如吊钩起升、变幅升降、吊臂伸缩、前后走行等动作是由电液比例阀控制液压缸和液压马达实现的,要求运动平稳、调速均匀、动作迅速、可靠.同时系统要实时地通过传感器监测操作环境和起吊载荷等保证动作的可靠.这就要求控制系统既要有逻辑控制功能又要有模拟量输入输出与处理和计算功能,充分保证控制系统数据处理的正确性和实时性[2].2 控制系统硬件设计根据上述对起重机动作及液压系统的分析可以整理出下列信号作为P LC的输入和输出.信号分类如下:3收稿日期:2008211206作者简介:谭晓东(1960-),男,副教授,学士,主要从事计算机测控技术的研究E2ma il:txd_f@.16 大连交通大学学报第30卷(1)控制命令数字量输入信号:吊具升降、变幅升降、吊臂升降、回转运动、行走运动、重铁运动等;(2)位置检测、限位等数字量输入信号:钩伸/幅降/臂伸限动、变幅升降限动、回转限动、三圈保护限动、重铁限动、合流/支腿均载等.升降、变幅升降、吊臂伸缩、左右回转、行走前后、重铁伸缩、状态指示等;(3)模拟量输入信号:变幅升降调速、吊臂升降调速、回转运动调速、行走运动调速、力矩限制器力矩信号;(4)模拟量输出信号:变幅升降调速控制、吊臂升降调速控制、回转运动调速控制、行走运动调速控制.根据上述信号的数量和信号性质要求,系统中采用了西门子S7-200P LC.具体硬件配置如下:(1)P LC主模块:CP U224XP,具有14点数字量输入10点数字量输出及2路模拟量输入1路模拟量输出.其中2路模拟量输入用于限矩传感器输入、1路模拟量输出用于吊具的速度控制、数字量I/O用于命令输入和检测及继电器控制等;(2)数字量扩展模块:E M223,用于命令输入和检测及电磁阀控制等;(3)模拟量输入模块:E M231,具有4路模拟量输入,用于变幅升降调速、吊臂升降调速、回转运动调速、行走运动调速速度命令的输入;(4)模拟量输出模块:E M232,2块,每个模块具有2路模拟量输出,用于变幅升降、吊臂升降、回转运动、行走运动的调速控制输出.硬件原理框图如图1所示,其中各动作速度命令是通过调节电位器将电压信号送入P LC模拟量口的,输入的电压信号为±10V,同时将动作方向信号通过数字量接口送入P LC.各动作调速控制的输出是通过模拟量输出口控制电液比例阀放大器,从而控制比例阀的开度,实现对液压缸或液压马达调速的,输出信号为±20mA电流信号.数字量输出控制继电器的开关从而控制哪路电液比例放大器工作等.人机界面用来设定控制参数,如吊装载荷、限位位置、操作速度等.图1 硬件原理框图吊装工作时会将吊装重量、吊臂角度、高度、回转角度等技术参数输出在人机界面上,使操作人员及时了解当前起重机的状况.另外当某个参数超过了安全设定值时发出警报,向操作人员报警,同时关闭工作电磁阀产生保护动作,确保操作安全.3 控制系统软件设计控制软件根据各种设定参数和输入条件进行分析、计算并进行判断,若工况条件正确,则可以起吊.司机输入操作指令,P LC根据指令,结合起重性能的要求,实时检测各传感器状态,判断是否有异常情况,进行正常的吊重作业.当发生过载信号时,自动限荷,禁止起吊,再由司机操控减载后,从新起吊或从新设定个限制参数.其系统软件原理框图见图2. 第5期谭晓东,等:基于P LC 控制技术的铁路起重机电气控制系统17 图2 软件原理框图从软件框图中看到除了安全条件判定外,系统中一个最重要的功能模块就是逻辑运算,系统靠这部分运算进行动作互锁、动作关联、动作顺序控制.如吊钩上升输出,其控制程序功能块图如图3所示,其中:I 1为吊钩上升动作命令;I 9为吊钩上升限动输入;M 2为变幅动作中间变量;M 3为吊臂伸缩动作中间变量;M 4为回转动作中间变量;M 5重铁伸缩动作中间变量;M 6为支腿均载动作中间变量;Q 11为行走动作输出;Q 1为吊钩上升动作输出.图3 吊钩上升部分程序功能块图从中可以看出吊钩上升动作的逻辑条件:吊钩上升限制为“非”且变幅动作、吊臂伸缩动作、回转动作均停止;前提条件为支腿均载与重铁移动到位.18 大连交通大学学报第30卷4 结语采用本文所述的控制系统控制铁路起重机能够使系统的可靠性大大提高、操控性能得到大幅度改善.用P LC作为其控制系统的地核心控制装置比起传统的继电器控制系统性能有了根本性的改变,比起国外购入的专用控制系统有着价格低廉、功能扩展容易、配件易得、维修方便等优点,保证了系统的高效、可靠等性能要求.采用人机界面实时监控起重机的各种状态,与P LC一起保障了起重机的安全性要求.本文所述的控制系统的主要思想和大部分功能模块用于NS1251型伸缩臂式铁路救援起重机,取得了很好的效果,大大提高了起重机的综合性能.通过实际应用认为系统的性能还有提升的空间,例如实时位置检测和位置控制以及各动作的插补协调运动控制,可进一步提高铁路起重机的操控性和安全性,更大幅度提高设备的效率.参考文献:[1]聂崇训.铁路起重机控制系统[J].工程机械,2008(6):77278.[2]罗欣,李晓峰.电液比例控制技术在全液压铁路起重机液压系统中的应用研究[J].齐齐哈尔大学学报, 2007(4):27230.[3]SI E ME NS.S7-200手册[M].北京:科学技术出版社,2003.[4]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,1996.[5]郭宗仁,吴亦锋,郭永.可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术[M].北京:人民邮电出版社,2002. [6]吴根茂.新编实用电液比例技术[M].杭州:浙江大学出版社,2006:1222140.[7]杨逢瑜.电液比例技术与电液闭环比例技术的理论与应用[M].北京:清华大学出版社,2009:12100.[8]龙庆华.单片机自控系统在NS0631型轨道起重机上的应用[J].天津冶金,2003(4):41243.Ra ilway Crane Con trol Syste m Ba sed on Programmable L og i c Con trollerT AN Xiao2dong,L I Zhong,L IBao2liang(School of Mechanical Engneering,Dalian J iaot ong University,Dalian116028,China)Abstract:T o meet the requirements of rail w ay crane contr ol,a crane perf or mance is analyzed and a contr ol sys2 te m based on p r ogra mmable l ogic contr oller is p resented.By utilizing the analysis of p r ogra mmable l ogic con2 tr oller I/O the l oad signal and act s peed commends are input t o contr oller CP U,and s peed contr ol signals are out put t o electr o2hydraulic p r oporti onal a mp lifier fr o m the CP U.This contr ol syste m is app lied t o a NS1251 rail w ay crane,and results indicate that the syste m i m p r oves the efficiency,reduces the asse mbling and mainte2 nance ti m e of the rail w ay crane,and its general perf or mances are much higher than that of the full scale hy2 draulic contr ol rail w ay crane.Key words:rail w ay crane;electr o2hydraulic p r oporti onal contr ol;p r ogra mmable l ogic contr oller。
变频调速牵引采煤机的PLC控制系统
目录0 前言 (2)1 系统组成 (2)2 控制系统的设计与实现 (3)2.1 PLC控制电路 (3)2.2 触摸屏设计及其功能 (6)2.3 变频器及其控制策略 (7)3 系统软件设计 (8)4 结束语 (8)变频调速牵引采煤机的PLC控制系统杜宏举摘要:以提高采煤机可靠性和工作效率为目的设计了变频调速牵引采煤机.介绍了控制系统的总体组成和PLC的电气控制线路,并采用梯形图编程方法完成了PLC的软件编程.应用三菱公司的FX-PCS-DU-WIN-C 编程界面,编制了触摸屏的实时显示画面,实现了对采煤机工作状态的在线监测和故障诊断.两台变频器采用主/从控制方法,对左/右牵引电机进行一拖一控制,实现了牵引变频调速四象限运行。
关键词:采煤机;可编程序控制器;触摸屏;变频器;梯形图0 前言采煤机作为煤矿井下的主要综采设备,常工作在比较恶劣的环境当中.其所处环境一般粉尘较大,空气相对湿度较高,操作空间较小,所以对采煤机控制系统工作的安全性、可靠性、维护简便性要求较高.以前,采煤机多采用液压牵引或直流电牵引方式,电气控制系统中由于使用大量分立的继电器、接触器等电气元件作为控制元件,其接线繁杂,技术落后,故障点多.而采用可靠性较高的PLC和变频器开发采煤机电气控制系统已是目前的发展趋势,本文利用PLC、变频器并结合触摸屏设计了变频调速牵引采煤机电气控制系统,该系统能够对采煤机的工作状态进行在线监测,使采煤机运行在大倾角的工作面上更加稳定可靠,提高了采煤机的控制精度和故障诊断效率。
1 系统组成本系统的主要组成单元有:PLC、三块扩展A/D转换模块、主/从变频器、触摸屏、变频左/右牵引电动机、左/右截割电动机、电磁阀、信号检测电路、电气控制电路等.采煤机电气系统原理图如图1所示.系统采用日本三菱电气公司FX2N系列的PLC作为中央处理器,完成牵引电机转速的快速设定与无级调速、参数处理等功能.用三菱公司的扩展A/D 转换模块作为信号采集与测量单元,及时检测和反馈各种参数,实现对系统断电与保护功能.变频器采用ABB公司的ACS611系列构成主从变频调速方式,具有四象限运行的能力,实现牵引电机的正反转运行和回馈制动,变频电动机控制为直接转矩控(DTC)[1]方式.采用三菱触摸屏实时显示采煤机各种工作状态和主要参数,并能提供在线帮助信息和故障报警功能。
PLC与变频器在桥式起重机控制系统改造中的应用(1)(1)
目录一、问题的提出。
-1二、起重机的工作原理。
-2三、起重机电气控制系统硬件设计。
-33.1 PLC控制系统……………………………………………………… -4 3.2变频调速系统……………………………………………………… -83.3触摸屏系统……………………………………………………….. -14四、起重机电气控制系统软件设计。
-15五、改造前后技术对比。
-16六、结束语。
-17PLC与变频器在桥式起重机控制系统设计中的应用摘要：针对100/20t桥式起重机原控制系统在启动和调速等方面存在的问题，本文采用PLC、变频器及触摸屏控制技术对其电气控制系统的硬件结构和软件进行总体优化设计。
实践表明，改造后的系统有效克服了起重机存在的缺陷，运行可靠，具有良好的工业应用前景。
关键词：可编程控制器；变频器；触摸屏；桥式起重机；优化设计随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC控制技术和变频调速技术以其可靠性高、运行平稳、控制过程软件化、功能强、灵活性大等特点，已广泛应用于电气传动领域。
本研究以桥式起重机的变频调速和以PLC为核心的控制系统设计为例，说明PLC控制系统和变频调速所具备的优越性。
一、问题的提出马钢某钢厂一100/20t桥式起重机，主要用于吊钢包、吊废钢、加料等。
该起重机主要采用交流绕线转子串电阻方法进行启动与调速，继电接触器控制。
由于载荷利用率高，工况恶劣，而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作，实际使用中存在如下问题：(1)调速方式只能进行有级调速；(2)起动/制动冲击电流大，对电动机的电刷、滑环及制动器有比较大的冲击，维修率高；(3)串电阻长期发热，电能浪费大，效率低；(4)接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高等，极大影响了该厂的效益。
本文针对该系统的不足，将可编程序控制器、变频器和触摸屏控制技术应用于桥式起重控制系统中，使得起重机的整体特性得到较大提高，投入运行后效果良好，运行稳定。
基于西门子PLC和变频器的桥式起重机控制系统
ｌ ｏ ｗ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ， ａ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐ ＬＣ， ｔ ｏ ｕ ｃ ｈ ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ａ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｉｓ ｒ ｅ ｓ ．
图 １ 桥 式 起 重机 示 意 图
２桥 式 起 重 机 电气 控 制 原 理
２ ． １保护 箱
起 重 机 电 气 控 制 一 般 具 有 下 列 保 护 与联 锁 环 节 ：
立 柱上 ， 大车可 在轨道 上沿 车间纵 向移动 ： 大 车 上 有
短路 电流保护 ； 电动机过 载保 护 ； 控制器 的零位保护 ；
Ｗ Ｕ Ｓ ｈ ｕ ｏ ． ＺＨＡＯ Ｊ ｉ — ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ６ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
基于PLC的变频牵引机车智能控制系统
格 参数 的电机 。为 了 实 现 低 速 大扭 矩 的起 动 要 求 ， 控
制模式在 自整定后修改为“ 无传感器矢量控制” 方式 ，
起 动扭 矩 得到 显著 提升 …。
通常 变频 器 的控制 主要 有 ３种形 式 ， 面板操 作 、 即
１ 控 制系统构 成与通讯
机车控制 系统 主要 由 Ｓｅ ｅｓｓ ２０２４ ＰＰ Ｃ ｉ ｎ ７— ０ ２Ｘ Ｌ 、 ｍ Ｔ １７ ｉ ｏ Ｐ７Ｍｃ 触摸屏 、 Ｄ ８ ｒ Ｍ ３０变频器 ３部分组成 ， 图 １ 见 。
收稿 日期 ： ０ １—１ ２１ ０—１ ；修回 日期 ： ０ １—１ ０ ２１ １—１ ５ 作者简介 ：孙志洪（９５ ）男 ， １７一 ， 河南洛 阳人 ， Ｏ８年毕业于郑州大学机电工程专业 ， ２Ｏ 硕士， 工程师， 现从事隧道施工设备 自动化控制系统设 汁工作。
触摸屏通讯 ， 在设备 调试 时用于 Ｐ Ｃ程序 的下载及 监 并 Ｌ
控 ；ｏ Ｐ ｒ０口为 Ｍ ｄｕ ｔ ｏ ｂｓ自由 口， 口连接 于 Ｍ ３０变 此 Ｄ８
频器 的 Ｍ ｄｕ 通 讯卡 ， 过编 写 ＰＣ程序 采用 Ｍｏｂｓ ｏｂｓ 通 Ｌ ｄｕ Ｒ Ｕ协议 与这些设备进行总线通讯 。 Ｔ Ｊ Ｐ Ｃ通过 Ｍ ｄｕ 通讯实现与变频器 的数 据交换 ， Ｌ ｏｂｓ 将
功能， 而且使 操作 界 面 更 加 方 便 、 富 和 美 观 ， 统 的 丰 系
Ｌｉ Ｓ０ ３ Ｔｒ ２ ， Ｐｏ ｉ— ￣ ￣ ｅ １ ｍ ７ ４ ７ ｎ Ｍ Ｘ ｃ ｓ Ｐ Ｓ Ｐ ７ ８ － Ｌ ２ ０ Ｃ
ｌ 呈 ！ Ｉ Ｄ Ｄ Ｉ Ｏ
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图 １ 机 车 控 制 系统 构 成 示 意 图
基于变频器和PLC的桥式起重机控制系统设计
摘要（200字左右）本文是基于变频器和PLC的桥式起重机控制系统，由运行机构、起重机构和活叉机构组成。
起升和运行部分由变频调速控制，大车、小车的进退和货叉的升和降由相应的限位开关进行定位，由PLC程序进行整机控制。
首先分析和制定了生产线的整体设计思想和方案，并借鉴其他行业的自动控制技术确保该生产线系统具有自动控制的能力。
采用西门子PLC S7-200进行自动化控制生产线，在综合分析和考虑硬软件的设计部分，给出了系统硬件的连接图，PLC的I/O借口的引脚分配表及整体程序流程图等。
在该系统的控制部分中，实现了高可靠性，高性能，高稳定性，编程简单，易于实现，并且采用了广泛应用与工业生产中的PLC。
通过详细分析输送设备保护控制电动机原理图、程序框图、PLC系统外部连接图。
分析了整个高度自动化的输送系统的目标及功能，让高度制动化的输送系统的结构清晰、层次分明，并且具有非常强的实用性。
关键词：PLC，变频器，变频调速，自动控制ABSTRACTThis article is based on frequency converter and PLC of the bridge crane control system, the running mechanism, hoisting mechanism and live fork. Lifting and running parts controlled by frequency control of motor speed, in a cart, trolley and pallet fork the rise and fall of the corresponding position limit switch, the machine by PLC program control.First analysis and made the overall design idea and scheme of production line, and draw lessons from other industries in the automatic control technology to ensure that the system has the ability of automatic control of the production line. Siemens PLC S7-200 is adopted to improve the automation production line, in the hardware software design part of the comprehensive analysis and consideration, gives the system hardware connection diagram, PLC I/O excuse pinout chart and program flow chart, etc. In the control part of the system to achieve the high reliability, high performance, high stability, simple programming and easy to implement, and adopted PLC is widely used in industrial production. Through detailed analysis of transportation equipment protection principle diagram, program block diagram, PLC control motor system externalconnection diagram. Analyzed the goal and function of the highly automated conveying system, make highly brake transmission system structure is clear, distinct, and has very strong practicability.Key words: PLC, frequency converter, frequency control, automatic control目录1 前言 (1)1.1 PLC简介 (1)1.2变频器简介 (1)2 搬运车简介 (2)2.1起重机的原理 (2)2.2生产线起重机简介 (3)2.3设计思想 (5)3变频器调速控制 (9)3.1变频器概念 (9)3.2变频器工作原理 (9)3.2.1主电路 (9)3.2.2控制电路 (10)3.3变频器的调速原理 (10)4 PLC控制系统设计 (14)4.1.1PLC概述 (14)4.1.2PLC工作原理 (15)4.2PLC输入输出连接图 (16)5.2PLC梯形图 (19)5.3系统抗干扰措施 (24)6结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1 前言基于变频器和PLC的桥式起重机在很多工业生产中广泛应用。
采用PLC和变频器对起重机小车同步控制
采用PLC和变频器对起重机小车同步控制在传统的传动系统中，要保证多个执行机构的速度同步控制，常采用机械传动刚性联接装置来实现。
但当各执行机构要求输入功率较大，或各执行机构之间的距离较远时，就只能考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法，即实行多电机同步驱动。
但在同步驱动系统中，由于系统受诸多因素的影响，各部分将会产生不同程度的波动，转速偏离正常值，造成系统的不同步运行。
这样轻则损坏设备，重则造成人身安全事故。
故同步调速控制具有实际工程意义。
下面我们介绍一种较先进的同步控制方法，即利用ＰＬＣ和变频器实现两个装置间速度同步。
１问题的提出龙门起重机的运行设备大都采用大功率交流电机驱动，运行设备中的电动机是通过联轴器、传动轴和减速器驱动车轮，使之沿轨道运行。
龙门起重机中使整台起重机沿轨道运行的部分被称为大车运行机构。
另外，使起重小车沿着铺设在主梁上的轨道运行的部分被称为小车运行机构。
若小车起重吨位较大时，必须用两台四轮小车驱动，可采用两台放在轨道两侧，成对角线布置的电动机驱动（如图１所示）。
但由于两传动系统未采用刚性联接，当系统起动或传动系统间隙不均、制动器松紧调节有差异时，就会造成两主动轮转速不能同步，而使车体扭转，造成“爬轨”现象，严重影响了起重机的安全使用，甚至可能造成脱轨的危险。
２实现方法为了实现两台牵引电机的速度同步，可以采用两台ＹＺＲ１６０Ｍ１－６／７．５ｋＷ的变频电机进行牵引，然后分别采用变频器进行调速控制，再用ＰＬＣ对两台变频器直接控制。
在闭环控制中，以牵引电机１的速度为目标速度，由牵引电机２的变频器来调节其速度以跟踪牵引电机１的速度。
将两台增量式旋转编码器与电机同轴联接。
于是编码器１和编码器２分别采集到上述两电机的速度脉冲信号，并送到ＰＬＣ的高速计数口或接在ＣＰＵ的ＩＲ０００００～ＩＲ００００３。
以这两个速度信号数据作为输入控制量，进行比例——积分（ＰＩ）控制运算，运算结果作为输出信号送达ＰＬＣ的模拟量模块，以控制牵引电机２的变频器。
基于PLC和变频器的塔式起重机控制系统设计
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图 ２ 系统 层级 结 构 图
图 ４ 软 件 系统控 制 流 程 图
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科技创新与应用 Ｉ ２ ｏ Ｉ ６ 年 第３ ６ 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 １ ３ ０ ０ １ ２ ）
科 技 创 新
２ ０ ｌ ６ 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 ０ １ ４ ０ ０ ０ ）
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
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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与变频器的桥式起重机控制系统设计
Abstract
Bridge crane is a typical handling materials, widely used to production, thus it is very vital to improve the efficiency of bridge cranes and ensure the safetyand reliability of the operation and reduce the cost of handling material.Aiming at bridge crane used to convey, it is studied.Due towork environmentof thecrane complex,Homework loadlyand frequent,mechanical vibration shock serious, and the traditional bridge crane control system is mainlycontrolledby electric relay, using the method of communication winding resistance to start and speed. But the shortcomings in it are poor reliability, complex operation, high failure, wasteful energy and low efficiency. Thus resrarch aiming at bridge crane control system has a verysignificance.Aiming atsolving the problems of above-mentioned, PLC and frequency converter are applied to bridge crane, realizingcrane motor speed regulation,meetingto save energy and to adapt to the needs of production,having reduced energy, mechanical properties, etc.
基于PLC控制桥式起重机变频系统的设计论文
基于PLC控制桥式起重机变频系统的设计摘要：桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，因此对于提高桥式起重机的运行效率，确保运行的安全可靠性，降低物料搬运成本是十分重要。
传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制，采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速，这种控制系统存在可靠性差，操作复杂，故障率高。
电能浪费大，效率低等缺点。
针对桥式起重机控制系统中存在的上述问题，把可编程序控制器和变频器应用于桥式起重机控制系统上，并进行了较详细的设计。
1.根据桥式起重机的运行特点，桥式起重机控制系统采用PLC控制系统、变频调速系统等组成。
2.PLC系统采用三菱公司产品，能控制起重机大车、小车的运行方向和速度;吊钩的升、降方向与速度，同时能检测各个电机故障现象，减小了传统继电—接触式控制系统的中间环节。
减少了硬件和控制线，极大提高了系统的稳定性，可靠性。
3. 实验表明，采用PLC该控制系统，使桥式起重机工作可靠，使用方便，同时具有动态显示的功能，节能效果好明显。
关键词: 可编程序控制器；变频调速；桥式起重机；电气控制系统Frequency of Bridge Crane Based onPLC Control System DesignAbstract：The bridge crane carries a kind of typical equipment in the supplies system，so it have extensive function in the activity of Producing enterprise，so it important improve the bridge crane operational efficiency，guarantee the safe reliability to be operated，reduce the cost of the supplies carrying. But the traditional bridge crane control system mainly adopts relay and contactor to control bridge crane，adopt the methods of Wire winding bunch of resistance to start and adjust speed of motor，the control system have many disadvantages， for example: dependability is bad，it is complicated to operate，fault rate is high .the electric energy is wasted greatly，efficiency is low.To the question that exist in the bridge crane control system，the Paper apply Programmable Controller and frequency converter on control system of bridge crane，have candied on deeper research . Irrelevant respects.1. According to the operation characteristic of bridge crane，bridge crane control system adopt PLC control system and frequency conversion system.2. PLC system adopts the Mitsubishi Company Products，can control the crane cart，ear operation direction and change speed ;To rise，lower liver direction and change speed，can measure each motor trouble Phenomenon，have reduced traditional electricity-Contact-type control system of intermediate link . it reduce the hardware and control line，has improved systematic stability ，dependability greatly .3. The experimental result indicates ，adopt PLC control system ，it is reliable to make the bridge crane work，easy to use，have dynamical shown function，energy-conservation is effectual.Key words: PLC; frequency conversion; bridge crane; electrical control system目录1 绪论 (1)1.1桥式起重机的概述 (1)1.2 桥式起重机的发展趋势 (2)1.3 课题研究的目的和意义与基本参数 (3)2 变频调速控制技术的基本原理 (5)2.1变频调速原理简介 (5)2.2 变频器简介 (8)2.2.1变频器的主电路 (8)2.2.2变频器的控制电路 (9)2.2.3现在变频调速的控制方法 (10)2.3 凸轮控制器简介 (11)2.3.1凸轮控制器的结构 (11)2.3.2凸轮控制器控制电路 (12)2.4 主令控制器简介 (14)3 桥式起重机系统总体方案设计和部件选用 (15)3.1 系统总体方案设计 (15)3.2电机的选用 (15)3.2.1变频调速对电机的要求 (16)3.2.2变频起重机系统中电机的选型 (16)3.2.3电机冷却 (16)3.2.4计算与电机的选取 (17)3.3 变频器的选用 (20)3.3.1变频器选型 (20)3.3.2变频器选择与电流验证 (20)3.4 常用辅助件的选择 (22)4 PLC在桥式起重机变频控制系统的应用 (25)4.1本系统中可编程控制器的选择与其特点 (25)4.1.1 PLC概述 (25)4.1.2 PLC 系统选择型——三菱FX2N—48ER (25)4.1.3三菱FX2N系列PLC特点与主要硬件介绍 (25)4.2变频调速起重机控制系统设计 (27)4.2.1系统控制的功能和要求 (27)4.2.2控制系统的I/O点与地址分配 (27)5桥式起重机变频控制系统软件设计 (29)5.1系统的控制程序设计 (29)5.1.1主钩和副钩起升机构的控制程序与梯形图 (29)5.1.2大车和小车运行机构的控制程序与梯形图 (32)5.1.3系统抗干扰措施 (34)5.2 PLC与变频器的通信接线图 (35)附录 (36)总结 (37)致 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1桥式起重机的概述起重机是一种用来起重与空中搬运重物的起重运输机械，广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。
基于PLC模糊控制的桥式起重机变频调速系统的研究的开题报告
基于PLC模糊控制的桥式起重机变频调速系统的研究的开题报告1.研究背景桥式起重机是一种广泛应用于工矿企业的大型起重设备，其主要功能是在工业生产中进行重物货物的搬运和装卸。
传统桥式起重机采用交流调速式变速器进行速度控制，但该系统存在速度响应快、动态性能差、控制精度低等问题，使得机器的性能指标无法满足现代工业中的要求。
因此，本研究旨在通过采用PLC模糊控制技术，对桥式起重机的调速系统进行优化，提高其动态性能和控制精度，从而提高其工作效率和经济效益。
2.研究内容（1）对PLC程序设计进行研究，掌握各种PLC编程语言的基本知识，研究PLC控制系统的组成和工作原理；（2）对变频调速系统进行研究，了解其工作原理和控制策略，设计桥式起重机变频调速系统的控制算法；（3）建立数学模型，设计变频器控制回路，实现控制算法在PLC中的编程；（4）通过仿真软件进行仿真实验，分析桥式起重机变频调速系统的动态性能和控制精度，并分析控制算法的优缺点；（5）通过实际测试验证仿真结果，改进控制算法，实现桥式起重机变频调速系统的性能优化。
3.研究意义本研究可推动工业自动化领域的发展，提高桥式起重机的控制精度和工作效率，减少安全事故的发生。
同时，采用PLC模糊控制技术可以提高控制算法的可靠性和适应性，使得机器运行状态能够更好地适应复杂的工业环境，具有广泛的应用前景和市场价值。
4.研究方法本研究采用理论研究与实验验证相结合的方法，首先进行文献资料收集和PLC模糊控制技术的学习，确定桥式起重机变频调速控制算法的设计方案；然后通过建立数学模型，对控制算法进行仿真实验，分析控制算法在动态性能、控制精度等方面的表现；最后进行实际测试验证仿真结果，优化控制算法并评估其性能。
5.预期结果本研究预期能够设计出一种基于PLC模糊控制的桥式起重机变频调速系统，实现升降和移动机构的精确控制，优化系统动态性能和控制精度，提高机器工作效率和安全性。
同时，本研究可以为PLC模糊控制在工业自动化领域的应用提供一定的技术支持和经验参考。
浅谈PLC桥式起重机的变频调速控制系统
浅谈PLC桥式起重机的变频调速控制系统PLC桥式起重机变频调速控制系统采用了PLC变频器技术，并且将PLC作为控制手段，这种程序控制的方式能够将继电一接触器控制方式取代，并最终实现了变频调速，通过设计PLC控制的桥式起重机变频调速系统能够使起重机的自动化程度更高。
此外，该系统在非常恶劣的环境下也能够实现起重机调速性能的改善，使工作效率提高，减少了制动冲击，增加了起重机的安全性。
下面将对变频调速控制系统设计、应用原理做具体分析。
一.PLC概述以及系统设计的意义（一）PLC概述可编程控制器是一种新型的工业控制装置，是计算机技术与工艺控制相互结合下的控制系统。
可编程控制器是一种数字化操作的电子系统，是为了工业环境而专门设计出来的。
这种控制系统采用可编程的控制器与存储器，主要功能是执行内部的逻辑计算、对顺序进行控制与定时、对各项参数进行计算或者是执行操作指令。
并能够通过数字化以及模拟化完成输入与输出，完成对机械生产的控制。
（二）系统设计意义传统的桥式起重机控制系统实现运行依靠的是交流绕线转子串电阻方式，实现系统的启动以及调速，可以进行继电—接触器控制，但是这种控制系统存在非常多的缺点，主要体现在：1、桥式起重机工作常处于恶劣的环境下，并且工作的任务非常重，会经常出现电动机以及串连的电阻发生断裂故障，影响到系统功能的发挥[1]；2、系统中的继电—接触控制系统的可靠性非常差，并且操作起来非常复杂，故障发生率非常高；3、转子串电阻在调速过程中，机械特性非常弱，负载的变化非常频繁，能够随着转速变化而变化，调速非常不理想，所實现的串连电阻会长时间的处于发热状态，将损耗掉非常多的电能，系统应用效率非常低[2]。
要想有效解决上述问题，就要彻底变革这种传统的控制方式，使用控制效率高的变频调速控制系统非常有必要。
变频技术的使用能够使起重机的整体性能得提高，并能够充分解决起重机控制系统存在的诸多问题，变频调速的可靠性得到提升，这种高品质的调速性能能够节省非常多的电能，在运输行业发展中占据着重要地位。
[电子设计论文精品]基于PLC的起重机变频调速系统设计)
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本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的起重机变频调速系统设计学院：电气工程与自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生：指导教师：职称：副教授时间：2017年6月3日本科毕业设计（论文）任务书电气工程与自动化学院电气专业 2013级（2017 届）3班学生题目：基于PLC的起重机变频调速系统设计专题题目（若无专题则不填）：原始依据(包括设计(论文)的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：常用的桥式起重机大多存在电能浪费严重、自动化水平低等问题, 随着计算机技术和自动控制技术的不断进步与发展，许多领域中都引入了计算机自动检测与控制技术。
现设计一种全新的基于无线网络、PLC和变频回馈装置的高性能起重机控制系统, 把基于可编程序控制器PROFIBUS总线和变频器应用于桥式起重机控制系统上,减少了硬件和控制线,极大提高了系统的稳定性,可靠性。
主要内容和要求：(包括设计(研究)内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求)：一、硬件部分：该课题所需要的硬件包括CPU315-2DP型号的S7-300,变频器6SE70,电机，触摸屏等。
二、软件部分：主要分为两部分：1.主程序通过调用功能FC实现五段调速，并将FC输出值通过在主程序中转换后通过DP通信传送给变频器。
2.PLC S7-300通过调用SFC15把发送数据打包，调用SFC14把接收数据解包，并且输入输出按实际需要的产生动作。
由上叙述可知本课题所需要的技术有：PLC S7-300，变频器、检测技术等。
所以不仅要求学生具有系统的专业综合理论知识，而且要具有一定的创新实践能力和应用能力、分析与解决问题的能力。
日程安排：主要参考文献和书目：[1]刘艳梅，任双艳，李一波编著.S7-300 可编程控制器（PLC）教程.北京：人民邮电出版社，2008.1:150～178.[2]张运刚，宋小春，郭武强编著.西门子S7-300/400PLC技术与应用：人民邮电出版社，2007.8：224～350.[3]陈雨春，李景学.可编程控制器应用软件设计方法与技巧.北京:电子工业出版社，1992:5～16，34～65.[4]佟纯厚.近代交流调速技术.冶金工业出版社，2008.7:41～58.[5]张燕宾.SPWM变频器调速应用技术.北京机械工业出版社,1997:12～33.[6]丁斗章.变频调速技术与系统应用〔M〕.北京:机械工业出版社，2005.[7]马宁，孔红.S7-300PLC和MM440变频器的原理与应用〔M〕.北京:机械工业出版社，2006.[8]刘小庆.基于PLC控制的变频调速在桥式起重机中的应用[M].武汉科技大学，2005.[9]张三豹.变频调速起重机中的PLC.起重运输机械，2001:27～29.[10]SIEMENS公司.SIMATIC S7一300可编程序控制器系统手册.2002.[11]朱少祥.可编程控制器(PLC)原理及应用.上海交通大学出版社，1998.[]许大中.交流电动机调速理论.杭州:浙江大学出版社，1991.[12]Germany Profibus Interface Center/lab.Manfred Pop The Rapid Way to PROFIBUS-DP〔M〕, 1997:167～169.[13]S7-300 Module Specifications:l-18，22～24.[14]赵庆林.用变频调速器实现过程的自动控制.石油化工自动化,2003,2:34～35.[15]王梅生.变频调速在起重机中的应用.起重运输机械，1999,(2):6～10.[16]满永奎.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社，1995.[17]张扬,蔡春伟,孙明健.S7-300PLC 原理与应用系统设计[M].北京:机械工业出版社,2007.指导教师（签字）：2017年3月4 日注：本表可自主延伸，各专业根据需要调整。
PLC控制牵引机变频器启动、停止的实现
PLC控制牵引机变频器启动、停止的实现摘要在工业自动化领域中，PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于各种设备的控制系统中。
本文将重点介绍PLC控制牵引机变频器的启动和停止过程，以及实现该过程的方法和步骤。
通过合理配置PLC的输入输出信号和逻辑控制程序，可以实现对牵引机变频器启动和停止的有效控制，提高生产效率和设备运行的安全性。
关键词PLC控制、牵引机、变频器、启动、停止引言在各种工业生产过程中，牵引机被广泛应用于物料搬运、工件装卸以及生产流水线等环节。
为了实现对牵引机的精确控制，通常会采用变频器进行速度调节。
而PLC作为一种功能强大的控制设备，可以通过配置逻辑控制程序，实现对牵引机变频器的启动和停止控制。
本文将介绍PLC控制牵引机变频器启动、停止的实现过程，并提供一种可行的方法和步骤。
方法和步骤1. 确定硬件连接首先，需要确定PLC与牵引机变频器之间的硬件连接方式。
通常，PLC的输出信号将通过继电器或可编程继电器输出模块与牵引机变频器进行连接。
确保连接稳固可靠，并注意连接的正确性，以避免对设备和人员的损害。
2. 配置PLC输入输出模块接下来，需要配置PLC的输入输出模块，以与牵引机变频器进行通信。
通过PLC的编程软件，为输入输出模块分配相应的位址，以便在逻辑控制程序中进行读取和写入操作。
3. 编写逻辑控制程序在PLC的编程软件中，根据实际需求编写逻辑控制程序。
对于牵引机变频器的启动操作，可以通过读取PLC的输入信号（如按钮、开关等）来触发变频器的启动命令。
在程序中添加相应的逻辑判断和控制语句，实现对变频器启动信号的输出。
4. 设置变频器参数在牵引机变频器上，还需要设置一些参数，以确保启动和停止的顺利进行。
根据实际控制要求，设置变频器的起始频率、加速时间、减速时间等参数，以获得满足牵引机运行要求的启动和停止过程。
5. 调试和测试完成逻辑控制程序的编写后，需要进行调试和测试。
通过连接PLC和变频器，模拟实际操作场景，验证程序的正确性和可靠性。
基于PLC桥式起重机控制系统
题目：基于PLC桥式起重机控制系统基于PLC桥式起重机控制摘要本文研讨基于可编程序控制器（PLC）和变频器的桥式起重机控制系统的改进。
阐述了交流桥式起重机在实际中的应用以及PLC在改造方案中的确定，亦涉及在改造过程中设备的选型。
本文以西门子S7-200系列PLC为例，讲述了PLC在交流桥式起重机改造中的的控制方案。
与传统控制方案相比，采用PLC控制的桥式起重机可以简化繁重的设备，使控制更加安全可靠。
从经济效益与环境效益的角度分析，本设计虽然前期投入一部分资金用于购买PLC及变频器等设备，但是长期运行后的维修成本远低于原系统，并且节能可达30%左右。
设计中变频器通过PLC进行无触点控制，使设备运行更加准确，并且减轻了人员的劳动强度，提高了工作效率。
关键词桥式起重机变频器 PLC 控制系统ABSTRACTThis text discussion the improved design of bridge crane control system based on PLC and frequency converter. Introduced the application of Bridge crane, the application of PLC in reconstructive transform and choosing the device. The text takes Siemens S7-200 PLC series as an example, introduced the control project of Bridge crane system. Compared with traditional control scheme，PLC-based Bridge Crane can Simplify the heavy equipment，and make control more safety and reliable.Analysis from economic benefits and environmental benefits,The maintenance cost is far below original system after long-term operation，and Saves about 30% of energy，beside a fond musts put into buying PLC and inverter and other equipment . In this design, Inverter non-contact programmable controller controls the equipment to run more accurate, as well as reduced labor strength, increased efficiency.Key words:bridge crane; frequency converter; PLC; control system目录第一章绪论 (1)1.1 桥式起重机的简介 (1)1.2 主要研究内容及意义 (1)第二章控制方案设计 (4)2.1系统组成 (4)2.2 大车控制系统的设计 (4)第三章系统硬件设置 (6)3.1变频调速 (7)3.1.1变频调速的基本原理 (7)3.1.2变频器的选用 (9)3.2电动机的选择 (12)3.3 常用辅助器件的选择 (14)3.4 可编程控制器 (17)3.4.1 PLC的概述 (17)3.4.2 PLC的选型——SIEMENS S7-200 (18)3.4.3 I/O端口分配 (20)3.4.4 PLC系统接线方式 (21)第四章系统软件设计 (23)4.1 主程序 (24)4.2 公用程序 (25)4.3 大车控制程序 (27)4.4 其他子程序设计 (29)第五章设计总结 (30)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (41)第一章绪论1.1 桥式起重机的简介桥式起重机广泛应用在室内厂房、仓库、室外码头、储料场等，是很重要的起吊、搬运设备，为此要求其具有高效、灵活并且安全可靠。
基于PLC、变频器的桥式起重机控制系统设计要求X
基于PLC、变频器的桥式起重机控制系统设计要求一、桥式起重机的简述桥式起重机（又叫天车）是是一种用来起吊、放下和搬运重物，并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运设备，是目前工矿企业中应用十分广泛的一种起重搬运吊装设备。
桥式起重机一般分为3-4个基本机构：用于提升重物的起升机构（起升机构分为主起升和副起升结构）、用于移动重物的纵向移动机构（即桥式起重机的小车运行机构）和用于移动重物的横向移动机构（即起重机的大车运行机构）。
桥式起重机的基本结构如图1所示。
图1.1 通用桥式起重机的结构图1）桥架桥架是桥式起重机的基本构件，它由下列部件构成：主梁：用于铺设供小车运行的钢轨。
端梁：在主梁的两侧，用于和主梁连接并承受全部载荷。
走道：在主梁外侧，为安装和检修大小车运行机构而设。
主梁横跨在车间中间，主梁两端有端梁，组成箱式桥架。
两侧设有走道，一侧安装大车移行机构的传动装置，使桥架可在沿车间长度铺设的轨道上移动。
另一侧安装小车所有的电气设备。
主梁上铺有小车移动的轨道，小车可以前后移动。
2）大车运行机构用于拖动整台起重机顺着车间作“横向”运动（以驾驶室的坐向为准），由大车电动机、制动器、传动轴、万向联轴节、车轮等部分组成。
3）小车运行机构小车俗称跑车，用于拖动吊钩及重物顺着桥架作“纵向”运动，主要由小车电动机、制动器、减速装置等部分组成。
它的传动系统如图4-5所示。
小车移动机构由小车电动机6经立式减速箱7拖动小车前后移动，两端装有缓冲装置和限位保护开关。
4）起升机构用于拖动重物作上升或下降运动，由吊钩电动机、减速装置、卷筒和制动器等部分组成。
由提升电动机1经卧式减速箱2拖动卷筒3旋转，通过钢丝绳5使重物上升或下降大型起重机（超过10t）装有两个起升机构：起升机构（主钩）和副起升机构（副钩）。
10t及以下的桥式起重机，通常只装有一套提升机构--主钩；通常主钩与副钩不能同时起吊重物。
桥式起重机的起升机构是通过控制三相异步电动机的正反转，经过联轴器和减速器带动绕有钢丝绳的卷筒，使吊钩升或降。
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Ｒｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｆｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ・ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌｏ ｃ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬＣ ＷＡ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ａ ｎ ， ＭＥ Ｎ Ｇ Ｙ ａ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｚ ｈ ｉ ｈ ｏ ｎ ｇ
以重联 后作为一 个整体使用 ， 也可以在需要 的时候分开 单独使用 ， 提高 了施工效率 和设 备利 用率 ， 节省 了施工的成本和时 间。
关键 词 ： 变频牵 引机车 ； 重联控制系统 ；Ｐ Ｌ Ｃ
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ７ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ４ １ Ｘ． ２ ０ １ ４ ． ０ ８ ． ０ １ ５
第 ３ ４ 卷
第 ８ 期
隧道建 设
Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｃｏ ｎｓ ｔ ｒ ３ ４ Ｎｏ ． ８ Ａｕ ｇ ．２ ０１ ４
２ ０ １ ４年 ８月
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的变 频 牵 引机 车 重 联 控 制 系统
王 骞 ，蒙延龙 ， 孙志洪
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（ １ ． 中铁 工程装 备 集 团隧道装 备制 造有 限公 司 ，河 南 新 乡 ４ ５ ３ ０ ０ ０ ； ２ ． 中铁 工程 装备 集 团设计研 究总 院 ，河 南 郑 州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘要 ：国 内隧道施工 多使用变频牵 引机车（ 后文简称机 车） 进行物料 的运输 ， 随着隧道施 工进度 的加快 ， 对物料 运输 吞吐量 也有更 高要求 ， 这就要求机车能够提供更大 的牵 引力 。分析机车现有的控制 系统 以及 重联控制 对控制 信号传递 和数据 处理 的要求 ， 利用 机车现有 的 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统设计 了重联控制 系统 ， 并用 １台 ４ ０ ｔ 和 １台 ２ ０ ｔ 机车进行双机车重联 同步运行从 而实现更 大的牵 引力 ， 提 高物料运输吞 吐量 。由于利用 了现有 机车 ， 单 台机车规格不变 ， 所 以对 轨道要 求不 变 ， 同时重联 运行 的 ２台机 车使 用灵 活 ， 既 可
（ １ ． Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ．ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ， Ｘ ｉ ｎ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ４ ５ ３ ０ ０ ０ ，