變頻器課程設(shè)計(jì)---起重機(jī)控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報告書</b></p><p>　　課程名稱： 《交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應(yīng)用》 </p><p>　　課題名稱：起重機(jī)控制系統(tǒng) </p><p>　　系部名稱： 自動控制系 </p><p>　　專業(yè)班級： 生產(chǎn)過程自動化082班

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　2011年04月 28日</p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的：</b&

3、gt;</p><p>　　起重機(jī)的行走電機(jī)多采用籠型異步電動機(jī)，用變頻器驅(qū)動起重機(jī)的大車、小車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)，可以提高起重機(jī)工作的可靠性，降低維護(hù)工作量，減小電機(jī)起動和換速時的沖擊。本設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)一種用變頻器驅(qū)動的起重機(jī)行走電機(jī)的電氣系統(tǒng)。 </p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　1、大車電機(jī)功

4、率為11KW，小車電機(jī)功率為2.2KW。</p><p>　　2、大車、小車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)可以四檔調(diào)速。 </p><p>　　3、變頻器可以同時對三臺電機(jī)實(shí)施控制。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 系統(tǒng)分析………………………………………………………3

5、</p><p><b>　　1.1 功能簡介</b></p><p><b>　　1.2 方案選擇</b></p><p>　　第2章 硬件電路設(shè)計(jì)…………………………………………………5</p><p>　　（主要介紹硬件電路中涉及的主要芯片的功能，以及主要電路的原理圖）</p>

6、<p>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………11</p><p>　?。ㄖ饕榻B存儲器地址分配，以及主程序和各主要功能子程序的程序流圖。）</p><p>　　第4章 心得體會……………………………………………………14</p><p>　　附錄一 程序清單………………………………………………15</p><

7、;p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………19</p><p>　　第一章 系統(tǒng)分析</p><p><b>　　1.1 功能簡介</b></p><p>　　一、控制系統(tǒng)由大車，小車組成。各部分構(gòu)成如下；</p><p>　　大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的大車采用一臺電機(jī)，使用一臺頻頻器進(jìn)行控制，由

8、于大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作頻率較小為節(jié)約成本采用一臺電機(jī)一臺變變頻器，變頻器的選擇以電動機(jī)額定功率為根據(jù)，通常選額定功率大一級的變頻器。</p><p>　　小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)為一臺電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行，使用一臺變頻器，變頻器的選擇以所選電機(jī)的額定功率為根據(jù)，通常所選額定功率大一級的變頻器，采用V/F控制方式，其剎車方式和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)相同，可采用自由停車方式。</p><p><b>

9、　　二、電氣控制系統(tǒng)</b></p><p>　　電氣控系統(tǒng)主要包括操作面板和電氣控制柜等單元，在該系統(tǒng)中需要控制較多的數(shù)字量輸入根據(jù)設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出控制信號，因此系統(tǒng)的控制面板和電氣控制柜相互獨(dú)立。</p><p><b>　　三、控制過程</b></p><p>　　在啟動狀態(tài)下各類設(shè)備應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)操作面版上的按鈕輸入

10、來控制電機(jī)在啟動和停止時通過檢測變頻器的輸出頻率，控制制動器的運(yùn)行。</p><p><b>　　1.2 方案選擇</b></p><p><b>　　基本操作方式如下；</b></p><p><b>　　接通電源，啟動電機(jī)</b></p><p>　　按下大車運(yùn)行按鈕，大車

11、啟動，通過四個按鈕改變大車速度。</p><p>　　按下小車運(yùn)行按鈕，小車啟動，通過四個按鈕來改變小車的速度。</p><p>　　第2章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）PLC選型</b></p><p>　　根據(jù)橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的控制功能要求及其復(fù)雜程度從經(jīng)濟(jì)行，可靠性等方面考慮，旋轉(zhuǎn)西門子

12、S7-200PLC為橋式起重機(jī)控制機(jī)主機(jī)，由于橋式起重機(jī)涉及較多的輸入，輸出端口，其控制過程相對簡單，因此采用CPU224XP作為其控制系統(tǒng)主機(jī)。</p><p><b>　?。?）接觸器</b></p><p>　　在其中就的控制系統(tǒng)中，其中所有的設(shè)備運(yùn)行都是不連續(xù)的，而且根據(jù)控制面板上的按鈕來進(jìn)行控制運(yùn)行的，因此需要PLC根據(jù)當(dāng)前的工作情況以及按鈕的情況來控制所有

13、設(shè)備的啟停，共需3個接觸器，大車，小車，電磁制動接觸器。</p><p>　　大車接觸器；大車接觸器包括兩部分，一是控制正轉(zhuǎn)的接觸器，另一是控制反轉(zhuǎn)的接觸器，通過PLC輸出的指令控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)和停止，從而控制大車的運(yùn)行和停止。</p><p>　　小車接觸器；小車接觸器包括兩部分，一是控制正轉(zhuǎn)的接觸器，另一是控制反轉(zhuǎn)的接觸器，通過PLC輸出的指令控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)和停止，從而控制小車的

14、運(yùn)行和停止</p><p>　　電磁制動器接觸器；電磁制動器接觸器通過PLC輸出的指令控制接觸器的斷開和閉合從而控制制動電磁器的運(yùn)行和停止。</p><p><b>　?。?）．變頻器</b></p><p>　　在此系統(tǒng)中，采用西門子MM440變頻器，其為一通用變頻器，能使用一切傳動系統(tǒng)，采用了現(xiàn)代的先進(jìn)的控制系統(tǒng)使的當(dāng)負(fù)載突然增加時仍能保持

15、控制的穩(wěn)定性，其參數(shù)設(shè)置如下；</p><p>　　對于系統(tǒng)中的三個變頻器采用通信控制，都有不同的變頻器控制過程，只需將三種變頻器的地址進(jìn)行編號，在程序控制當(dāng)中通過對不同的地址的變頻器發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對</p><p>　　不同變頻器的控制，即對于控制不同設(shè)備的變頻器設(shè)定參數(shù)P2011中的地址的值，在此系統(tǒng)中控制大車的變頻器地址為1，小車的地址為2。</p><p&g

16、t;<b>　?。?）．限位開關(guān)</b></p><p>　　在此系統(tǒng)中，共用了六個限位開關(guān)，前進(jìn)限位開關(guān)，后退限位開關(guān)，左限位開關(guān)，右限位開關(guān)，上限位開關(guān)，下限位開關(guān)用來控制各自設(shè)備在運(yùn)動過程中的停止和位置。</p><p>　　如；大車前限位開關(guān)，用來控制大車的前進(jìn)運(yùn)動時的位置，防止大車向前運(yùn)動時超出范圍，當(dāng)大車向前運(yùn)動時如果沒啟動停止按鈕操作，當(dāng)大車接觸到前限位

17、開關(guān)時，PLC控制大車停止運(yùn)行。</p><p><b>　　（5）硬件電路</b></p><p><b>　　PLC硬件電路圖</b></p><p><b>　　力控組態(tài)圖</b></p><p><b>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)</b></p&

18、gt;<p>　　根據(jù)系統(tǒng)控制要求，控制過程全部在人工控制下進(jìn)行每個設(shè)備的運(yùn)行，每個設(shè)備的運(yùn)行都是獨(dú)立的，也可同時運(yùn)行以測試設(shè)備的性能，在此系統(tǒng)中可以通過按鈕來控制設(shè)備的加速，減速，停止及調(diào)試系統(tǒng)性能。</p><p>　?。?）PLC I/0 資源配置</p><p>　?。?）輔助繼電器，寄存器部分</p><p>　?。?）大車，小車部分流程圖

19、如下；</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p><b>　　第四章 心得體會</b></p><p>　　這學(xué)期學(xué)習(xí)了變頻器的有關(guān)知識，對變頻器有了一些了解，了解其的歷史和發(fā)展，對通用的變頻器做了更深的學(xué)習(xí)，經(jīng)過設(shè)計(jì)橋式起重機(jī)的控制系統(tǒng)，初步認(rèn)識到知識的欠缺，單單依靠書本上的東西是不夠的，還必須自己

20、去找資料進(jìn)行進(jìn)一步的整理來完成所要實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目。也只有通過這個才能更好的提高自己。通過這段時間的自我補(bǔ)充，更好的了解學(xué)習(xí)了變頻器的有關(guān)知識，彌補(bǔ)了一些不足，同時加深了與同學(xué)之間的交流，更學(xué)會了合作，今后會更自覺的做類似的練習(xí)。</p><p><b>　　附錄一 程序清單</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>