桥式起重机的PLC控制
试谈PLC控制在桥式起重机检测中的应用
试谈PLC控制在桥式起重机检测中的应用摘要：本篇文章将会通过讲述PLC系统的组成、桥式起重机检测过程分析、系统开发以及桥式起重机检测的PLC控制梯形图设计来分析PLC控制在桥式起重机检测中的应用。
关键词：PLC控制系统；桥式起重机；检测；应用；引言：为了能够使桥式起重机可以有效稳定地运行，需要定期对桥式起重机的PLC控制系统进行检验，从而降低安全事故发生的频率，PLC控制系统的应用不但改善了传统控制技术的问题，还给人力的使用减少了压力，也使起重机稳定安全的运行得到保障。
1.PLC系统的组成在我国针对PLC 的相关研究中主要通过PLC系统的构成为研究PLC的方向，例如在研究100/32t这一型号的起重机为例子，100/32t起重机的内部是使用了S7-300模块化的PLC系统，从PLC系统的结构构成来分析可以将PLC系统分为三个部分组成，其中包括中央单元CU、扩展模板EM以及CP340触摸屏这些部分构成，其中中央单元CU这个部分一般在起重机的电气梁的内部，这样可以有效控制起重机的配电开关、接触器以及电流通过的信号采集工作，中央单元CU的输入电流可以选择24幅的直通电流，这样可以满足起重机运行时的相关需求。
中央单元CU还可以进行对起重机电动机主回路、制动器反馈信号以及相关保护系统的故障信号进行收集，可以及时了解起重机是否有所运行故障，然后通过信号的回收可以通过起重机的卫星继电器来进行对起重机接触器进行控制工作，来保障起重机可以安全稳定的运行。
扩展模板EM一般会安装在起重机驾驶空间的内部，输送的电流也是24幅的直通电流，起作用可以控制电动机的档位速度的信号、起重机的电源以及变频器进行复原工作，可以有效对桥式起重机进行科学的控制作用，不但可以保障桥式起重机可以安全稳定的运行还能使桥式起重器作用最大化。
1.桥式起重机检测过程分析由于起重机的电机功率比较小，所以会经常使用PLC输出控制起重机的接触器来使起重机运行，在提升起重机电动机的功率的过程中，会采用ACC800变频器来进行对起重机的PLC控制信号来进行检测工作。
桥式起重机PLC控制系统
PLC控制变频器在桥式起重机中的应用传统桥式起重机的电力拖动系统采用交流绕线转子异步电动机转子串电阻的方法进行起动和调速，继电―接触器控制，这种控制系统的主要缺点有：1.1 桥式起重机工作环境恶劣，工作任务重，电动机以及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。
1.2 继电―接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。
1.3 转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时转速也变化，调速不理想。
所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
要从根本上解决这些问题，只有彻底改变传统的控制方式。
随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展，电气传动和自动控制领域也日新月异。
其中，具有代表性的交流变频装置和可编程控制器获得了广泛的应用，为PLC控制的变频调速技术在桥式起重机拖动系统中的应用提供了有利条件。
2、系统硬件构成PLC控制的桥式起重机变频调速系统框图如图1所示桥式起重机大车、小车、主钩，副钩电动机都需独立运行，大车为两台电动机同时拖动，所以整个系统有5台电动机，4台变频器传动，并由4台PLC分别加以控制。
2.1 可编程控制器：完成系统逻辑控制部分控制电动机的正、反转、调速等控制信号进入PLC，PLC经处理后，向变频器发出起停、调速等信号，使电动机工作，是系统的核心。
2.2 变频器：为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的调速。
2.3 制动电阻：起重机放下重物时，由于重力加速度的原因电动机将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到变频器直流电路中，使直流电压不断上升，甚至达到危险的地步。
因此，必须将再生到直流电路里的能量消耗掉，使直流电压保持在允许范围内。
制动电阻就是用来消耗这部分能量的。
桥式起重机大车、小车、副钩、主钩电动机工作由各自的PLC控制，大车、小车、副钩、主钩电动机都运行在电动状态，控制过程基本相似，变频器与 PLC之间控制关系在硬件组成以及软件的实现基本相同，而主钩电动机运行状态处于电动、倒拉反接或再生制动状态，变频器与PLC之间控制关系在硬件组成以及软件的实现稍有区别。
论桥式起重机检测中PLC控制技术的应用
论桥式起重机检测中PLC控制技术的应用1. 引言1.1 背景介绍PLC控制技术具有灵活、可靠、易扩展等优点，可以实现对起重机各个部分的精确控制，提高起重机的运行效率和安全性。
通过PLC 控制技术，可以实现桥式起重机的自动化控制，减少人为操作错误的风险，提高工作效率。
本文将探讨PLC控制技术在桥式起重机检测中的应用，分析其优势和具体应用案例。
也将总结PLC控制技术在桥式起重机检测中的应用效果，展望未来的发展方向，提出相关研究的建议。
通过本文的研究，可以更深入地了解PLC控制技术在桥式起重机检测中的作用，为相关领域的研究和应用提供参考。
1.2 研究意义桥式起重机是工业生产中常见的起重设备，其安全运行对生产工作至关重要。
在桥式起重机的使用过程中，检测其运行状态和负载重量是必不可少的操作。
利用PLC控制技术进行桥式起重机检测，可以实现自动化和智能化监测，提高检测效率和精度。
这种技术的应用具有重要的研究意义。
桥式起重机在工业生产中扮演着重要的角色，其安全运行直接关系到生产作业人员的生命安全和生产设备的正常运行。
采用PLC控制技术对桥式起重机进行检测，可以提前发现潜在的故障或问题，及时采取措施保证起重机的安全运行，对于生产工作的顺利进行具有重要的意义。
利用PLC控制技术对桥式起重机进行检测具有重要的研究意义，可以提高工业生产中桥式起重机的安全性和运行效率，是当前研究领域中值得深入探讨和应用的技术之一。
1.3 目的和意义在桥式起重机检测中，PLC控制技术的应用具有重要的目的和意义。
通过PLC控制技术，可以实现对起重机运行状态的实时监测和控制，提高了起重机的安全性和稳定性。
PLC控制技术能够提高检测效率和精度，减少人为因素的干扰，更加准确地获取起重机的各项参数信息。
PLC控制技术还可以实现对桥式起重机的自动化控制，减少操作人员的负担，提高工作效率。
PLC控制技术在桥式起重机检测中的应用不仅可以提高起重机的运行效率和安全性，还能够为相关领域的技术发展和应用提供有力支持，具有重要的现实意义和发展价值。
桥式起重机的PLC控课件
限护装置是用于防止 因操作不当而引发的事故的重要设备。
VS
详细描述
限位保护装置包括上升限位、下降限位和 运行限位等，能够分别在起重机上升、下 降和运行到特定位置时，自动切断电源， 从而防止因操作不当而引发的事故。
防风装置
总结词
桥式起重机的防风装置是用于防止大 风天气下起重机被风吹翻的重要设备。
起重机的动作。
数字量输入模块
接收来自开关量输入信号，如 按钮、限位开关等。
数字量输出模块
将中央处理单元发出的数字信 号转换为开关量输出，用于控 制接触器、继电器等执行器。
中央处理单元
CPU
PLC控制系统的核心，负责数据 处理和控制输出。
存储器
用于存储程序、数据和系统信息。
电源模块
为PLC控制系统提供稳定的直流电源。
1
定期更换磨损严重的钢丝绳， 以确保安全可靠。
检查电气设备接线是否牢固， 避免因松动导致安全隐患。
对起重机结构进行全面检查， 确保无疲劳裂纹等安全隐患。
特殊环境的维护与保养
在潮湿、高温、粉尘等恶劣环境下使用起重机 时，应加强检查和维护。
在寒冷环境下使用时，应注意保温，避免因温 度变化导致结构损伤。
程序调试与优化
通过模拟实验和现场调试，对程序进 行调试和优化，提高控制精度和稳定 性。
01
02
硬件配置
根据桥式起重机的硬件配置，选择合 适的PLC型号和I/O模块，确定输入输 出信号的数量和类型。
03
控制算法设计
根据桥式起重机的控制要求，设计合 适的控制算法，如PID、PWM等，实 现速度、位置等控制量的调节。
优化程序
根据实际运行情况和用户反馈， 对程序进行优化和改进，提高控
桥式起重机的PLC控
(1) PLC的构成 1) 中央处理器（CPU） 2）存储器 3）基本I／O接口电路 4）接口电路 5) 电源 PLC的特点 (1) 可靠性高 (2) 控制功能强 (3) 通用性好 (4) 操作方便 (5) 网络功能
PLC的工作原理
PLC的工作原理与计算机的工作原理基本一致。它采用循环扫描工作方式，
应用与发展
目前PLC已广泛应用于钢铁、石油化工、电力、交通运输、汽车、机械制造、环保与污水 处理、食品加工等领域。 我国使用较多的PLC产品有德国西门子的S7系列、日本立石公司的C系列、三菱公司的ＦＸ 系列、美国公司的GE系列等。 从可编程控制器的发展来看，有小型化和大型化两个趋势 。
PLC的组成
硬第 件四 设章 计 基 于 桥 式 起 重 机 PLC 控 制 系 统 的
软第 件五 设章 计基 于 桥 式 起 重 机 PLC 控 制 系 统 的
第1章 绪论
前言
桥式起重机是桥梁式起重机的一种，依靠升降机构和水平运动机构在两个互 相垂直的方向运动，能在矩阵场地上完成操作。随着电力电子技术、微电子技 术及现代控制理论的发展，控制从分立组成模拟量控制发展到数字量控制，运 用可编程控制器和变频器对电动机进行变频调速成为可行。 我国起重机的雏形是古代灌溉农田用的桔，现代我国起重机最早是通过学习 和仿造前苏联的技术制造出来的，目前各行业中使用的桥式起重机数不胜数， 普遍采用小型PLC控制和调压调速，基本上没有智能化产品。
甘肃机电职业技术学院 毕业设计
课题名称：桥式起重机的PLC控制系统设计
系
别： 电气工程系 专 业： 电气自动化技术 班 级： G103402 姓 名： 姚海军 指导教师： 汪存义 日 期： 2013年6月6日
桥式起重机电路设计中PLC控制技术的应用
桥式起重机电路设计中PLC控制技术的应用电气控制系统、金属结构和传动机构是桥式起重机的三大组成部分。
其中传动结构主要是升降及大小车运行的机构,像卷筒、减速、钢丝绳等装置;电气控制则包括电器元件、供电系统和电控系统三部分。
一、起重机总体系统设计桥式起重机的PLC控制系统主要包括限位器、主令控制器、PLC、5台电动机(两台大车电动机)、4台变频器和保护输入等内容。
此系统有28个输出点, 25个输入点,I/O接口共53个。
控制核心选用西门子S7-224,通信接口为选用通信能力较强的RS-485接口。
连接外部数字量的扩展模块有7个,其输出方变压器为式为晶体管和继电器两种方式,控制能力较强。
其中晶体管输出更能适应频繁开合的运行节奏,使用寿命相对较长。
其系统具体设计如下:1.安全设计要求桥式起重机PLC信号输入方式是通过控制台或控制手柄来完成各种动作的信号输入。
如主副钩的起降、小车后退及前进、打车的左右行等,并且互锁同一动作的不同运动方向及执行装置的速度。
设置报警或电铃装置一旦出现故障可自动启动报警。
报警应在起重机启动之前,必须是电铃未响前起重机绝对不运行。
同时应设置各种限位开关、限制器和紧急断电开关,以满足各种情况下电源报警或自动切断的需要。
还应在通道口设置联锁保护电路,以控制门栏。
2.设计控制信号控制信号的设计应在桥式起重机的运行结构及情况和主电路分析的基础上进行。
控制信号主要包括:主副钩速度、升、降控制信号;大车及小车速度、前、后控制信号;运行的启、止及安全栏的开关;主副升限位、小车前进与后退限位、大车左右行限位等限位信号;超载限动、过流继电器和电铃信号等。
共有35个输入信号和反馈信号。
输出信号包括:主副钩降、升及其速度,小车高、低速、前、后和高速自保;大车速度、左、右和两个高速自保以及启动信号的输出,紧急停止和电铃输出等共计22个。
(其控制功能见下图1.)上述数据均是确定PLC的依据。
二、控制系统的设计与确定1.PLC设计确定PLC设计必须按照以下原则进行:符合控制分析系统要求,按照被控对象的情况来确定动作及其完成的顺序,并概括出顺序的功能;PLC类型的确定应适合工艺要求,确定I/O点类型及点数,估计其内存存量;而后选取相应硬件设计,了解所选PLC产品功能,并根据实际需要对其进行软件编程和设计外电路,绘制出控制系统接线原理图;按照控制系统要求把功能顺序图转为梯形图,并应用软元件列表将其程序用途详细标明,以供设计、维护、调试和检修使用;对PLC控制系统进行模拟调试和现场调试,检查各种外接信号源及控制信号的运行情况,并观察其输入、输出间的变化是否符合要求,并进行调整修改。
桥式起重机PLC控制改造设计
桥式起重机PLC控制改造设计摘要传统桥式起重机主要由交流凸轮控制器进行控制，其通常采用绕线式电动机转子串电阻调速，交流控制器在频繁的动作和高压影响下会经常出现触电烧损，同时，电阻箱在长时间的工作环境下很容易出现腐蚀老化等现象，给工作带来许多负面影响。
桥式起重机是厂矿、仓库等部门常用的起重设备，在工业生产过程中起重举足轻重的作用。
随着工业自动化的发展，plc、变频器工厂设备中的应用越来越广泛。
由于plc的工作可靠性高，因此用plc来代替传统的交流控制器已成为一种必然趋势。
关键词桥式起重机；plc；改造中图分类号th21 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）85-0164-021 桥式起重机plc改造的意义桥式起重机是一种用于起吊和放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重设备。
起重设备的形式多种多样，在不同的生产环境下，使用的设备形式不同，比如桥式、塔式、门式、缆索式等。
本文所要描述的起重机为桥式起重机，桥式起重机根据其形式还可以区分类别，比如单主梁桥式起重机和双梁桥式起重机等，也可根据其吊具的不同分为吊钩、抓钩、电磁等，当然还有许多种类。
桥式其中结构示意图如右：1-驾驶室 2-辅助滑线架 3-交流磁力控制屏 4-电阻箱 5-起重小车 6-大车拖动电动机 7-端粱 8-主滑线 9-主粱目前，在许多企业的生产设备运行上存在一些问题，企业现在所使用的生产设备和控制技术相对于目前日益发展和进步的科学技术来说都开始呈现出落后和老化的态势。
由于社会和科学技术的发展日新月异，所以一些原来的起重机设备在还没有完成设计寿命之前就已经出现弊端，这些设备在使用过程中，其稳定性和可靠性并未出现问题，甚至很多设备刚投入实用不久，使用时间还不到其设计寿命的一半。
但是随着新技术的开发和投入使用，这些设备技术已经跟不上时代的发展，在实际的运行中出现效率偏低、能耗偏高、控制不够优越等现象。
但是这些设备成本不菲，并且还能够正常投入使用，如果直接淘汰更换更新的设备，明显十分浪费资源，并且会增大设备投资的回收难度，提高企业的产品成本，所以对起重机设备的改造将显得十分必要。
PLC控制在桥式起重机检测中的应用
PLC控制在桥式起重机检测中的应用笔者分别从：PLC控制系统分析、起重机检测、PLC桥式起重机检测中的I/O概念、检测应用设计，四方面进行分析，实践证明，PLC检测故障排除迅速，减少了系统维修频率。
标签：PLC控制系统；桥式起重机；检测一、PLC控制系统分析在100/32t桥式起重机中应用西门子S7--300模块化的PLC。
PLC控制包含：中央单元CU、扩展模板EM、西门子CP340触目屏构成。
中央单元CU在起重機的电气梁中，CU输入模块选择直流24V，主要作用为搜集配电开关、接触器、过流信号。
不同电动机线路，正反转接触器，过电流、制动器反馈信号，不同形式限位保护与提高机构的超载、超速、故障提示等。
输出模块选择直流24V，利用微型继电器输出，主要控制配电中的总接触器，不同机构电动机、制动器运行。
扩展模板EM位于驾驶室操作台中，EM输入选择直流24V，通过搜集操作台中的电动转动、档位速度信息、零位信息、起重机电源控制、应答、等控制信息。
同时利用PROFIBUS总线电缆和PLC控制相关联。
CP340触摸屏位于操控室操作台中，能够将起重机的运行情况显示在触摸屏上。
工作人员在触摸屏上就能够掌握起重机的电动机工作状态。
做到发现问题及时解决，防止事故扩大化，保障起重机平稳工作。
二、起重机检测过程大车、小车以及副提升电机具有相对较小的功率，其运行需要对PLC输出控制接触器加以运用。
主提升电动机具有较大功率，因此选择ACC800变频器，基于开关量端子对PLC控制信号进行接收，以此完成检测。
例如，主提升电机。
工作实践中，操作人员应结合实际需求，在联动操作台将控制信号发送给PLC，然后通过程序编译，将信号输出给变频器。
变频器接收信号后，会根据设定将可变频、变压电源提供给电动机，并将制动器打开，以此检测电动机启停与调速情况。
面对紧急情况时，可将紧急按钮按下来断开变频器电源，以此停止变频器运行。
如果在故障影响下导致主提升机跳闸，那么在排除故障后可以将复位按钮按下，与变频器复位控制端RST相接，进而恢复变频器运行。
论桥式起重机检测中PLC控制技术的应用
论桥式起重机检测中PLC控制技术的应用随着技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在各个行业中得到了广泛的应用。
PLC 控制技术在桥式起重机检测中的应用也越来越受到重视。
桥式起重机是工业领域中常见的一种起重设备，其结构复杂，运行环境较为恶劣。
为了确保桥式起重机的安全可靠运行，需要对其进行定期的检测。
传统的检测方法主要依靠人工操作，效率低下且存在一定的隐患。
而基于PLC控制技术的桥式起重机检测系统能够实现自动化检测，提高检测效率，降低人为操作引发的事故风险。
1. 桥式起重机电气系统检测：该系统通过PLC控制各个电气设备的开关状态，检测电气设备的工作状态，包括电源、控制回路、断路器、接触器等。
通过自动化的检测，可以准确地判断电气设备是否正常工作，避免电气故障引发的安全问题。
2. 桥式起重机运行状态检测：PLC控制技术可以实时监控桥式起重机的运行状态，包括起重机运行速度、位置、负荷等参数。
通过对这些参数的检测和分析，可以判断桥式起重机是否正常运行，是否存在异常情况，如超速、超载等，并及时发出警报或采取相应的措施，确保起重机的安全运行。
3. 桥式起重机传感器检测：桥式起重机多采用传感器来监测各个部位的运行状态，如行车运行轨迹、起重机大臂伸缩等。
PLC控制技术可以通过读取传感器的信号数据，并进行处理分析，判断传感器的工作状态是否正常，是否需要进行维修或更换。
4. 桥式起重机故障诊断：通过PLC控制技术，可以实现对桥式起重机各个部位的故障诊断。
当系统检测到故障时，PLC可以根据预设的故障代码和故障诊断规则，对故障进行自动诊断，确定故障原因，并输出故障报警信息，以便维修人员及时处理故障，减少停机时间，提高生产效率。
基于PLC控制技术的桥式起重机检测系统能够实现自动化检测和监控，提高检测效率、降低人为操作引发的事故风险，帮助企业提高生产效率、保障生产安全。
随着技术的不断进步和应用的不断推广，相信PLC控制技术在桥式起重机检测中的应用还将不断完善和发展。
桥式起重机的PLC控制
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。
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。
因此对桥式起重机控制系统进行研究具有现实意义，也是国外相关行业专家学者的一个研究课题。
本文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，并进行了较深入的研究。
1.根据桥式起重机的运行特点，桥式起重机控制系统采用变频调速系统，该系统主要由主令控制器、PLC控制系统、变频调速系统等组成。
2.PLC系统采用德国西门子公司产品，能控制起重机大车、小车的运行方向和速度换档；吊钩的升、降方向及速度换档，同时能检测各个电机故障现象并显示，减小了传统继电器——接触器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。
本设计控制系统采用桥式起重机变频调速技术具有节能、减少机械磨损，启动性能好等诸多优点。
关键词：主令控制器；可编程序控制器；桥式起重机引言 (4)1 桥式起重机的概述 (5)1.1 桥式起重机的简介 (5)1.2 桥式起重机的各机构及其作用 (6)1.3 桥式起重机的发展现状 (6)2 桥式起重机控制系统的设计方案 (8)2.1 工艺要求 (8)2.1.1 桥式起重机的主要技术参数 (8)2.1.2 提升机构与移动机构对电气控制的要求 (8)2.2 方案论证 (9)2.2.1 起重机数字化控制系统的方案简述 (9)2.2.2 主电路方案选择 (9)2.2.3 变频调速工作原理及变频器控制方式 (11)2.2.4 控制电路方案选择（PLC控制和继电器控制的比较） (16)3 系统设备的选用 (19)3.1 电机的选择 (19)3.2 变频器的选择 (21)3.2.1 通用变频器的标准规格 (21)3.2.2 通用变频器类型的选择 (22)3.2.3 变频器的选型 (25)3.3 PLC的选择 (25)3.3.1 PLC的组成 (25)3.3.2 PLC的工作原理 (27)3.3.3 PLC的硬件和软件 (27)3.3.4 PLC型号的选用. (28)3.4 变频器的外部设备及其选择 (30)4 主令控制器的原理 (34)5 PLC的I/O端子分配 (36)6 控制系统的程序设计 (40)6.1 梯形图 (40)6.2 指令表 (51)结论 (56)参考文献 (56)致 (57)引言桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
PLC在桥式起重机控制系统中的应用
PLC在桥式起重机控制系统中的应用1 引言桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
经过几十年的发展，我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺，设备使用维修、管理方面，不断积累经验，不断改造，推动了桥式起重机的技术进步。
但在实际使用中，结构开裂仍时有发生。
究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。
因此，除了机械上改进设计外，改善交流电气传动，减少起制动冲击，也是一个很重要的方面。
由于传统桥式起重机的电控系统采用转子回路串接电阻进行有级调速，致使机械冲击频繁，振动剧烈，因此，电气控制上采用平滑的无级调速是解决问题的有效手段。
2 桥式起重机的工艺要求2.1 桥式起重机的主要技术参数(1) 起重机：15/3t(2) 工作速度：起升速度：8～20m/min；小车速度：30～50m/min；大车速度：80～120m/min。
2.2 提升机构与移动机构对电气控制的要求为了提高起重机的生产率和生产安全，对起重机提升机构电力拖动自动控制提出如下要求：(1) 具有合适的升降速度，空钩能快速升降，轻载提升速度应大于额定负载的提升速度。
(2) 具有一定的调速范围，普通起重机调速范围为3:1，对要求较高的起重机，调速范围可达(5～10):1。
(3)适当的低速区，提升重物开始或下降重物到预定位置附近，都需要低速。
为此，在30%额定速度内应分成几档，以便灵活操作。
高速向低速过渡应逐级减速，保持稳定运行。
(4) 提升的第一档为预备档，用以消除传动间隙，将钢丝张紧，避免过大的机械冲击。
但预备级的起动转矩不能大，一般限制在额定转矩的一半以下。
(5) 负载放下时，依据负载大小，拖动电动机可以是电机状态、倒拉反接制动状态与再生发电制动状态。
(6) 为了安全，有机械抱闸的机械制动，以减轻机械抱闸的负担。
不允许只有电气制动而无机械制动，不然发生电源事故停电时，在无制动力矩作用下，重物将自由下落，造成设备或人身事故。
论桥式起重机检测中PLC控制技术的应用
论桥式起重机检测中PLC控制技术的应用随着工业自动化技术的发展，起重机在工业生产中起着非常重要的作用，尤其是在重物体的搬运和吊装作业中。
而对于起重机的安全性和可靠性要求也越来越高，因此对起重机的检测和控制技术提出了更高的要求。
本文将主要讨论在起重机检测中PLC控制技术的应用。
一、起重机的检测和控制技术起重机的检测技术主要包括对起重机的负载、位置、速度、运行状态等方面进行监测和检测。
在重物体的吊装作业中，需要对起重机的负载进行实时监测，以确保吊装操作的安全性和可靠性。
起重机的位置和速度也需要进行监测和检测，以保证起重机的运行轨迹和速度满足工艺要求。
起重机的运行状态也需要进行实时监测，以及时发现并解决起重机运行中的故障和问题。
起重机的控制技术主要包括控制系统的设计和实现。
在起重机的控制系统中，最常见的是采用PLC控制技术，即可编程逻辑控制器。
PLC控制技术具有程序灵活、适应性强、稳定可靠等优势，因此在工业起重机的控制系统中得到了广泛应用。
PLC控制技术主要包括控制程序的编写、控制逻辑的设计、控制算法的实现等方面。
1. 负载检测在起重机的吊装作业中，对于起重机的负载进行实时监测是非常重要的。
通过PLC控制技术，可以实现对起重机的负载进行实时监测，并在负载达到设定值时进行报警和停止操作。
PLC控制技术还可以实现对于起重机的负载进行精确控制，以满足不同工艺要求。
2. 位置和速度检测3. 运行状态检测通过PLC控制技术，可以实现对起重机的运行状态进行实时监测。
在起重机的运行过程中，PLC控制技术可以根据运行状态的监测结果，及时发现并解决起重机运行中的故障和问题。
PLC控制技术还可以根据运行状态的监测结果，对起重机的运行参数进行实时调整，以保证起重机的运行安全和可靠。
基于PLC控制的桥式起重机电气设计
基于PLC控制的桥式起重机电气设计摘要：桥式起重机是工业建设当中经常应用的设备类型，电气设计是其核心。
在本文中，将就基于PLC控制的桥式起重机电气设计进行一定的研究。
关键词：PLC控制；桥式起重机；电气设计；1 引言在企业生产中，桥式起重机是经常应用的生产工具。
在其传统控制系统中，具有较高的故障率且接线较为复杂，在实际维护当中存在较大的困难。
对此，就需要能够以PLC方式的应用实现其电气系统的重新设计，在提升其智能化水平的基础上提升生产效率。
2桥式起重机概述在起重机电气控制系统中，其由两台PLC组成的网络作为控制核心，即其中一台为主站，另一台为从站。
系统通过变频器的应用实现大车、电动机、主钩以及小车的驱动，并通过相应制动单元的配置实现制动能耗消耗以及电气元件的保护。
为了能够获得更高的定位精度，则在不同机构电机轴上安装增量光电编码器作为反馈，以此将信号实现向变频器的反馈，由变频器实现力矩同速度间的控制。
而在两台起重机电机变频调速系统、起升电机变频调速系统以及小车电机变频调速系统间都具有并车控制电路以及同步控制电路的设置，在实际工作中，可以根据自身需求在其中一台起重机司机室中操作，而另一台起重机则将以较高精度的同主控设备保持位置以及速度方面的同步，以此对多吊点起吊的可靠、安全进行实现。
在系统中，通过PLC技术的应用实现不同部件之间的联系，驾驶室方面，在通过主令实现控制的基础上向PLC发出上升、下降、并车以及启动指令，而对应PLC则会将之前写好的程序指令进行调用，以此变频器速度切换以及正反转各项操作的控制。
3 系统特点3.1 PLC控制系统同传统接触器线路相比，通过PLC技术的应用，则能够在简化线路的基础上减少故障点数量。
通过PLC通信技术的应用，则能够对多台起重机的同步、集中控制进行实现，且能够对单台起重机的工作实现。
如果根据工作需求需要并车，主站PLC则将向从站PLC发出命令，使两台车并车同步工作。
基于PLC控制的桥式起重机电路设计2
基于PLC控制的桥式起重机电路设计第二炮兵工程学院王卫辉何润生戴民强1总体方案通过控制台或控制手柄上的按钮、开关等手动控制装置,输入信号给PLC的输入模块,信号经CP U模块,按照梯形图软件或者高级语言的指令进行处理,再由输出模块输出信号控制接触器、指示灯、报警器、显示装置等的工作。
接触器的状态变化,进一步控制起重机主电路电机的启动,停止和正反转等动作。
限位开关、过流继电器和超载限动器等也将反馈信号输入PLC,起到安全保护作用。
系统总图见图1。
图1系统总图2控制系统要求及信号确定211安全要求[1]通过控制手柄或控制台给PLC输入信号,可完成桥式起重机(以下简称桥机)各部分的动作,包括:(1)主副钩起升、下降,小车前进、后退,大车左行、右行。
而且同一执行装置的高低速必须互锁,同一动作2个运动方向也必须互锁;(2)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,电铃未响之前,起重机无动作;(3)设置各种限位开关,包括主起升限位、副起升限位、小车前进限位、小车后退限位、大车左行限位、大车右行限位等开关,在到位时切断相应控制电源;(4)设置起重量超载限制器,当起重量超过系统设定值时,自动报警并断开电路;(5)设置紧急断电开关,在必要时迅速切断总电源。
紧急断电开关的结构形式,应该是不能自动复位的;(6)设置通道口联锁保护电路,在门栏打开时,电路不能被接通,而且在电路被接通的情况下,门栏打开可切断控制电路;(7)设置过电流保护,当电动机的通过电流较大时,其相应的过电流继电器工作,断开主电路,确保系统的安全;(8)设置零压保护,在电压过低或者为0的情况下,主电路自动断开,恢复供电时,经手动操作电路才可接通。
212控制信号确定通过对桥机主要执行机构及运动情况的了解以及主电路分析,初步确定的控制信号:主副钩升、降、高速和低速控制信号;小车和大车前、后、高速及低速控制信号;启动和停止开关;安全栏开关;主升限位、副升限位、小车前进限位、小车后退限位、大车左行限位、大车右行限位信号;过流继电器信号、超载限动信号、电铃信号。
桥式起重机用小型PLC进行联动控制的设计方法
程 中起 着 举 足 轻 重 的作 用 。传 统 的 桥 机 常 采 用 常 规 的继 电器 控 制 ，在 联 动 抬 吊时 通 过 线 缆 直 接 连
接 ２台起 重 机 来 实 现联 动 抬 吊 ，单 一 操 作 时再 将
连接 线 缆 拆 除 ，这 样 不 但 费 工 费 时 ，还 增 加 了 故
２ 系统基本情 况
最 多２ 台
２ １ 基本 通讯 网络 ．
Ｎ： ：Ｎ 网络 使 用 Ｒ ４ ５通 讯 ，用 功 能 扩 展 板 Ｓ８
或 特 殊 适 配 器 可 以 对 ２～８ 台 Ｐ Ｃ 进 行 Ｎ： Ｌ ：Ｎ 网络 。 ２ ２ Ｎ： ． ：Ｎ 网络 功能
图 ２ 并 联 链 接 系 统 图
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传输规格
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［ 主站一子站 ］ ：位 软元件 １０点 、 ０ 字软元 件 １ Ｏ点 （ 速模 式 时 ，字 软 高 元 件 ２点 ） ［ 子站一主站 ］ ：位 软元件 １０点 、 ０ 字软元 件 １ ０点 （ 速模 式 时 ，字 软 高 元 件 ２点 ） ［ 主站一 子 站 ］ ：位软 元件 ５ Ｏ点 、 字软元 件 １ ０点 （ 速模 式 时 ，字 软 高 元件 ２点 ） ［ 子站一 主站 ］ ：位 软元 件 ５ ０点 、 字软元 件 １ ０点 （ 高速 模式 时 ，字 软 元件 ２点 ）
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。
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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。
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。
因此对桥式起重机控制系统进行研究具有现实意义，也是国外相关行业专家学者的一个研究课题。
本文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，并进行了较深入的研究。
1.根据桥式起重机的运行特点，桥式起重机控制系统采用变频调速系统，该系统主要由主令控制器、PLC控制系统、变频调速系统等组成。
2.PLC系统采用德国西门子公司产品，能控制起重机大车、小车的运行方向和速度换档；吊钩的升、降方向及速度换档，同时能检测各个电机故障现象并显示，减小了传统继电器——接触器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。
本设计控制系统采用桥式起重机变频调速技术具有节能、减少机械磨损，启动性能好等诸多优点。
关键词：主令控制器；可编程序控制器；桥式起重机引言 (4)1 桥式起重机的概述 (5)1.1 桥式起重机的简介 (5)1.2 桥式起重机的各机构及其作用 (6)1.3 桥式起重机的发展现状 (6)2 桥式起重机控制系统的设计方案 (8)2.1 工艺要求 (8)2.1.1 桥式起重机的主要技术参数 (8)2.1.2 提升机构与移动机构对电气控制的要求 (8)2.2 方案论证 (9)2.2.1 起重机数字化控制系统的方案简述 (9)2.2.2 主电路方案选择 (9)2.2.3 变频调速工作原理及变频器控制方式 (11)2.2.4 控制电路方案选择（PLC控制和继电器控制的比较） (16)3 系统设备的选用 (19)3.1 电机的选择 (19)3.2 变频器的选择 (21)3.2.1 通用变频器的标准规格 (21)3.2.2 通用变频器类型的选择 (22)3.2.3 变频器的选型 (25)3.3 PLC的选择 (25)3.3.1 PLC的组成 (25)3.3.2 PLC的工作原理 (27)3.3.3 PLC的硬件和软件 (27)3.3.4 PLC型号的选用. (28)3.4 变频器的外部设备及其选择 (30)4 主令控制器的原理 (34)5 PLC的I/O端子分配 (36)6 控制系统的程序设计 (40)6.1 梯形图 (40)6.2 指令表 (51)结论 (56)参考文献 (56)致 (57)引言桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
经过几十年的发展，我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面，不断积累经验，不断改造，推动了桥式起重机的技术进步。
但在实际使用中，结构开裂仍时有发生。
究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。
因此，除了机械上改进设计外，改善交流电气传动，减少起制动冲击，也是一个很重要的方面。
由于传统桥式起重机的电控系统采用转子回路串接电阻进行有级调速，致使机械冲击频繁，振动剧烈，因此电气控制上应采用平滑的无级调速是解决问题的有效手段。
传统的起重机驱动方案一般采用：(1)直接起动电动机；(2)改变电动机极对数调速；(3 )转子串电阻调速；(4)涡流制动器调速；(5)可控硅串级调速；(6) 直流调速。
前四种方案均属有级调速，调速围小，无法高速运行，只能在额定速度以下调速。
起动电流大，对电网冲击大；常在额定速度下进行机械制动，对起重机的机构冲击大，制动闸瓦磨损严重；功率因数低，在空载或轻载时低于0.2-0.4，即使满载也低于0.75，线路损耗大。
可控硅串级调速虽克服了上述缺点，实现了额定速度以下的无级调速，提高了功率因数，减少了起制动冲击，价格较低，但目前串级调速产品的控制技术仍停留在模拟阶段，尚未实现控制系统具有很好的调速性能和起制动性能，很好的保护功能及系统监控功能，所以有时采用直流电动机，而直流电动机制造工艺复杂，使用维护要求高，故障率高。
1桥式起重机的概述1.1桥式起重机的简介起重机是现代工业企业、交通运输，基本建设部门不可缺少的起重设备，主要用以提升(或下降)和搬移长大笨重货物，还用于工厂车间装配大型机器和生产工艺的必要装备。
因此，起重机是减轻工人的繁重体力劳动，提高劳动生产率必不可少的起重设备。
桥式起重机由一根或两根主梁和两根端梁构成一个桥架。
在桥架上装有起重小车，小车沿桥架运行。
桥架运行在厂房架设的轨道上，也可以运行在露天的栈桥上。
桥式起重机也称为“天车”或“行车”或“桥吊”。
有些铁路货场都露天安装桥式起重机，用以装卸长大笨重货物，它就是横架于两排钢筋混凝土栈桥上。
起重机沿栈桥上的轨道作纵向运移。
起重机的起重小车在桥架上的小车轨道上作横向移动，这样，吊钩或抓斗就可在一个长方体 (起升高度、跨度、走行线长)的空间任意位置上作升降、搬运物件的运动。
安装于露天的桥式起重机如图l所示。
桥式起重机的形式繁多，根据它的结构和用途的不同主要有以下几种形式：根据桥架结构的不同，可分为双梁箱形结构、四桁架结构、三角形桁架结构和单主梁箱形结构等几种形式的桥式起重机。
其它形式基本上在它们基础上演变而来的。
而且根据用途的不同，还可分为管通吊钩，抓斗桥式起重机和其它专用桥式起重机。
以普通吊钩桥式起重机应用最为广泛。
1.2桥式起重机的各机构及其作用桥式起重机主要由机械传动，金属结构和电气设备三大部分组成。
普通吊钩桥式起重机机械传动部分是由主起升机构、副起升机构(当起重量在16吨以下时，一般只有一个起升机构)，起重小车走行机构和起重机走行机构(亦称大车运行机构)等构成。
主、副起升机构完成物件的提升、下降动作。
由于吊装物件总是有大有小，吊装大件物品时采用主钩工作，吊装小件物品时，可用副钩作业，这主要为了节省电能。
大车走行机构完成吊装物件沿起重机轨道方向(纵向)搬运，小车完成吊装物件沿起重机轨道垂直方向(横向)搬移。
这三个方面的动作，组合成一个长方体的空间，形成一个作业区域。
起升机构和小车走行机构安装于小车架上，称为起重小车，并置于主梁的轨道上，大车走行机构安装于桥架上。
金属结构是由桥架和小车架构成。
普通双梁箱形结构起重机的桥架由两根主梁的两端分别焊接有端梁，构成一个整体结构。
一般情况下，主梁和端梁均用钢板焊接而成。
在它上面安装栏杆、走台、电气设备、轨道和其它附件等。
金属结构是起重机的承载构件，既承担小车及其吊装物件的重量，又承担起重机各工作机构、电气设备和零部件的重量，以及风力和冲击等的附加载荷。
电气设备主要由电动机、电器元件和电气线路所组成，是起重机的动力来源，控制着起重机各工作机构的工作。
1.3桥式起重机的发展现状早期的桥式起重机采用在电动机转子中串联电阻，利用电阻的切换来实现各档位的切换，低速挡只起到过渡的作用，不允许在低速挡长时间运行，否则控制回路中电流过大会引起电阻过热而烧毁，当利用起重机来进行设备检修、装配等工作需要低速运行时只能点动，速度控制精确度不高，且对电机和机械零部件冲击大，可靠性差。
随着电力电子技术的发展，变频调速作为一种调速方法自本世纪初提出以来发展十分迅速，它在节能，维护量小，自动控制性能好等方面有明显的优点，变频技术正普遍应用于电力拖动领域，特别是对一些耗能较大的设备实行变频调速，取得了明显的节能效果，而起重机械设备的拖动调速系统在低于额定转速时，仍然主要是通过转子的外接电阻消耗能量来实现。
近年来，各大有色企业都在进行技术改造，工程项目很多，在每一个工程项目中，都少不了桥式起重机。
比如铜业集团公司贵溪冶炼厂备料车间，梅山热轧技改和2号连铸机工程，中铝分公司，中国铝业分公司第三电解厂等都采用了变频调速技术，并采用了PLC进行控制。
在90％的起重机上成功地运用了变频调速技术。
使起重机在全速围实现了高精度控制，不论轻载或重载均有稳定的运行速度，起、制动平稳，减小了机械传动机构的冲击，调速围宽，可达1：10以上；变频调速转矩响应快，零速能够输出额定转矩，为防止松闸、抱闸时的溜钩现象提供了可靠的保证；主令控制信号与变频器给出的低速抱闸信号相结合控制制动器动作，达到低速抱闸及准确定位功能，并可减轻制动器的磨损。
现在一般起重机使用的变频器有日本安川VS616G7 系列，三菱的FR- A240E，FR- A241E 系列，德国西门子的SIMOVERT-6ES70 系列，ABB 公司的ACS600 系列，英国CT 公司的Unidrive 系列等变频器。
起重机采用先进的可编程控制技术（PLC）和变频器技术，以程序控制取代继电器----接触器控制，交流电动机调速方式采用变频调速。
2桥式起重机控制系统的设计方案2.1工艺要求2.1.1桥式起重机的主要技术参数1、起重机 15/3 t 应该是30吧2、工作速度起升速度 8～20m/min小车速度 30～50m/min大车速度 80～120m/min2.1.2提升机构与移动机构对电气控制的要求为了提高起重机的生产率和生产安全，对起重机提升机构电力拖动自动控制提出如下要求：1、具有合适的升降速度，空钩能快速升降，轻载提升速度应大于额定负载的提升速度。
2、具有一定的调速围，普通起重机调速围为3：1，对要求较高的起重机，调速围可达（5～10）：1。
3、适当的低速区，提升重物开始或下降重物到预定位置附近，都需要低速。
为此，在30%额定速度应分成几档，以便灵活操作。
高速向低速过渡应逐级减速，保持稳定运行。
4、提升的第一档为预备档，用以消除传动间隙，将钢丝紧，避免过大的机械冲击。
但预备级的起动转矩不能大，一般限制在额定转矩的一半以下。
5、负载放下时，依据负载大小，拖动电动机可以是电机状态、倒拉反接制动状态与再生发电制动状态。
6、为了安全，不但具有机械抱闸的机械制动，以减轻机械抱闸的负担。
不允许只有电气制动而无机械制动，不然发生电源事故停电时，在无制动力矩作用下，重物将自由下落，造成设备或人身事故。
大车运行机构与小车运行机构对电力拖动自动控制的要求比较简单，只要有一定的调速围，分几档进行控制即可。
为实现准确停车，应采取制动停车。
2.2方案论证2.2.1起重机数字化控制系统的方案简述该系统通过主令控制器给定PLC的速度信号来对整个系统的调速，桥式起重机大车、小车、主钩、副钩电动机均需独立运行，大车为两台电动机同时拖动，所以整个系统有5 台电动机，4台变频器，并由1台PLC 分别加以控制。
PLC 控制的桥式起重机变频调速系统框图如图2 所示。
可编程序控制器：完成系统逻辑控制部分控制电动机的正、反转调速等控制信号进入PLC， PLC 经处理后，向变频器发出起停、调速等信号，使电动机工作，是系统的核心。