2023年基于PLC的电动葫芦起重机控制系统设计.docx

基于PLC的电动葫芦起重机控制系统设计 随着科技进步与经济开展，电能的应用越来越广泛，电气对电能的生产、运输、分配与应用起着控制、调节、检测与保护的作用。而PLC的引入使得电器控制变得简单方便，只能可靠。 电动葫芦起重机又称电动提升机，是一种轻小型起重设各，广泛应用于重物的提升、下降、平移搬运，可以减轻劳动强度，提高生产效率，改善劳动条件的必各机械，如在工厂、矿山、车站、港口、建筑卜地、水电站、仓库等生产部门中得到应用。它具有自重轻、构造紧凑、体积小、维修方便、经久耐用等特点。主要结构是减速器、起升电机、运行电机、断火器、电缆滑线、卷筒装置、吊钩装置、联轴器、软缆电流引入器等集动力与制动于一体。它的执行机构主要由提升机构和水平移动装置组成，机构由锥型电动机、减速器、钢丝卷筒等组成。提升电动机通过减速箱拖动钢丝卷筒，电动机正转或者反转，拖动卷筒，可以使吊在钢丝绳上的吊钩上升或下降，实现提升和下放对象，水平移动装置由电动机，减速箱，导轮，“工〞字梁等组成。平移电动葫芦可以在上字梁上来回移动，用机械撞块限制前后两个方向的移动行程。 本文主要是关于电动葫芦起重机控制系统的的设计。通过对电动葫芦的控制设计以及PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解机器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。 关键字：电动葫芦，PLC，变频器，无极调速 ABSTRACT Along with the science and technology progress and economic development. Electric power application is more and more widely . Electrical production, transportation, distribution and application of electricity plays a control role, adjust, test and protection. And the introduction of the PLC make electric control becomes easy and convenient, intelligent and reliable. Also called electric hoist, electric hoist is a small-sized lifting equipment, widely used in weight lifting, lowering, translational carrying, can reduce labor intensity, improve production efficiency, improve the working conditions necessary machinery,. Such as in factories, mines, railway stations, ports, construction, hydropower station, warehouse, etc applied in the production department. It has light weight, compact structure, small volume, convenient maintenance, durability, etc. Main structure is the reducer, lifting motor, motor operation and firearms, cable wire, roll device, hook device, couplings, flexible cable current introduction of device, etc. Integrating force and braking force. Its executive body is mainly composed of hoisting mechanism and horizontal moving device, institutions from cone type motor, speed reducer, the wire reel, etc. Hoist motor through a gearbox drag the wire reel, motor are turning or reverse, drag the reel, can make the hanging on the rope hook up or down, and realize the object of raising and lowering, level of mobile device consists of motor, reducer, the roller, the word "work" beam, etc. Translation can move back and forth on the h beam of the electric hoist, with mechanical collision block limits move in two directions before and after the trip. This article is mainly about the design of the electric hoist control. Through control of the electric hoist design and work principle of PLC control system analysis, system design, programming, and debugging work practice, Know machine control system's general design idea, familiar with and master the peripheral circuit and software design method, and master the method of using PC to monitor PLC working conditions. Keywords: Electric hoist, PLC 目录 1 绪论 1.1电动葫芦起重机的系统设计研究的意义 1.2电动葫芦课题背景 1.3 电动葫芦起重机的开展趋势 2 PLC的应用 2.1 PLC的构成 2.2 CPU的构成 2.3 I/O模块 2.4 电源模块 2.5 PLC系统的其他设备 2.6 PLC的通信联网 2.7 PLC的应用现状 3 系统方案设计 3.1 系统总体控制方案 3.1.1 继电器-接触器的控制 3.1.2 PLC的控制 3.1.3 PLC控制与继电器-接触器控制相结合 3.2控制模块〔PLC〕的选型及其相关介绍 3.2.1 PLC的选型 3.2.2 PLC的相关介绍 3.3 电动机的选型 3.3.1电动机的类型 3.3.2 电动机容量确实定 3.4 电缆的选型 4系统硬件电路设计 4.1 主电路设计 4.2 控制电路设计 5系统软件设计 5.1 程序流程图设计 5.2 程序设计 6 结论 7 致谢 参考文献 1 绪论 1.1电动葫芦起重机的系统设计研究的意义 电动葫芦起重机是集电动机，减速机和钢丝绳卷筒(或环涟)为一体的小型起重设备，大多数还带有行走小车，配合单梁桥式或门式起重机，组成一个完整的起重机械。电动葫芦的主体，是钢丝绳卷筒居中，一端是电动机，通过中间的转动轴，将动力传递到另一端的减速机，减速机带动卷筒(或环链)钢丝绳起重。现在电动葫芦的电动机多采用锥形转子电动机，这种电动机能够在断电时自行制动。传统的电动葫芦控制系统都采用继电器一接触器等元件组成的硬件逻辑控制电路，不但接线复杂，而且经常出现故障，可靠性较差，所以要对其系统进行升级改造。 电动葫芦近几年的开展十分缓慢。从上个世纪60到70年代初，我国从前苏联引入了TV型钢丝绳电动葫芦，在70年代初我国自行设计了CD1型钢丝绳电动葫芦，迄今为止CD1型在国内生产制造、使用已有30多年。在这之间，有一些厂家引入国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。 其中电动葫芦控制系统技术水平在国内开展缓慢，其原因是多方面的:(1)国内电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术根底较低;(2)近20年来，国内经济体制由方案经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上;C3) CD1型钢丝绳电动葫芦H前仍有一定的市场占有率。 近年来，国外的电动葫芦制造技术水平快速开展。随着我国参加WTO，外资企业纷纷抢占中国市场，国外产品对国内的冲击将越来越严重。价格和档次低的国内产品，已不再有足够大的市场，用户越来越重视产品的性价比。因此，国内电动葫芦如不及时地调整国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。 1.2电动葫芦课题背景 在生产实践中，我们越来越依赖流水作业。对于轻工业，流水线开展非常迅速，一般的可以用传送带来完成。但对于重工业生产，大批量物资需要生产、搬运，利用传送带传送工件不太实用。为了提高劳动效率、改善劳动条件，轻型起重设备电动葫芦起重机用途广泛，深受欢送。已是将电动机、减速器、卷筒、制动器和运行小车等紧凑地合为一体的起重机械，其有轻巧、灵活、本钱较低、并且安全可靠，加上零部件通用程度大，互换性强，起重能力高，维护方便等特点，它被广泛应用于工厂、矿山、港口、仓库、货场、商店等场所的搬移、起吊和装卸。 电动葫芦起重机是集电动机，减速机和钢丝绳卷筒(或环链)为一体的小型起重设备，大多数还带有行走小车，配合单梁桥式或门式起重机，组成一个完整的起重机械。电动葫芦的主体，是钢丝绳卷筒居中，一端是电动机，通过中间的转动轴，将动力传递到另一端的减速机，减速机带动卷筒(或环链)钢丝绳起重。现在电动葫芦起重机的电动机多采用锥形转子电动机，这种电动机能够在断电时自行制动。传统的电动葫芦控制系统都采用继电器一接触器等元件组成的硬件逻辑控制电路。 上世纪80年代在国外，特别是德国、芬兰、日本、英国、法国及保加利亚等国家的厂家，不仅相继研制生产出性能先进的电动单梁、悬挂和电动葫芦桥式起重机，还派生出先进适用的葫芦门式起重机、葫芦式抓斗起重机、葫芦吊钩抓斗两用起重机、葫芦吊钩抓斗电磁三用起重机、葫芦式旋臂起重机、葫芦式壁行起重机、葫芦桥式堆垛起重机及立体仓库用葫芦式巷逍堆垛起重机。葫芦式起重机品种、类型、规格的不断扩展及在起熏运输设备中所占比重的增加，将使各种类型的葫芦式起重机形成一种独立而重的起重运输设各体系。 世界工程起重机行业在最近的二十年发生了巨大的变化。RT(越野轮胎起重机)和AT(全地而起重机)产品的快速开展，在经济开展的趋势和市场檄烈的竞争下，导致一世界市场的进一步整合。目前，世界工程起重机年度销售已达约75亿美元。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有10多家，世界市场主要集中在北美、日本/亚洲和欧洲。美国既是生产工程起重机的主要国家，又是最大的世界市场之一。由于起重机行业在日本、德国的崛起以及RT和AT产品的迅速开展，美国制造商已经在60年代到70年代的世界市