plc在起重機(jī)的電氣設(shè)計中的應(yīng)用淺論

1、<p>　　PLC在起重機(jī)的電氣設(shè)計中的應(yīng)用淺論</p><p>　　摘要：本文通過對PLC及PLC在起重機(jī)的電氣設(shè)計中的應(yīng)用分析，重點介紹了采用PLC邏輯控制器的電氣控制系統(tǒng)，說明了PLC技術(shù)的應(yīng)用大大提高了起重機(jī)的可靠性、可操作性、維修方便性，其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于繼電器控制系統(tǒng)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC邏輯控制器；起重機(jī)；電氣設(shè)計；應(yīng)用 </p>&

2、lt;p>　　中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　起重機(jī)在當(dāng)前社會的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，是主要的工具之一，而起重機(jī)的傳統(tǒng)電氣控制都是以繼電器為核心的電氣控制，這種電氣控制接線復(fù)雜，維修和改進(jìn)十分困難，而且其元件隨時間的推移會逐漸老化，故障率會大大增加，而且一旦出現(xiàn)故障

3、，查找十分困難，維修也很浪費時間，大大影響起重機(jī)的工作效率。隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的興起，PLC控制技術(shù)以其可靠性高、控制過程軟件化、功能強(qiáng)大、靈活性高、運行平穩(wěn)等特點開始廣泛應(yīng)用于電氣傳動領(lǐng)域。本文通過對一種橋式起重機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的介紹，闡明了PLC在起重機(jī)電氣設(shè)計中的巨大優(yōu)勢。 </p><p>　　2 起重機(jī)的PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　2.1 起重機(jī)的PL

4、C設(shè)計系統(tǒng)簡介 </p><p>　　橋式起重機(jī)的PLC電氣控制系統(tǒng)主要分為六個部分，分別是：主升降機(jī)構(gòu)模塊、副升降機(jī)構(gòu)模塊、配電保護(hù)模塊、大車運行模塊、小車運行模塊以及PLC運行模塊。在起重機(jī)正常工作時，通過起重機(jī)的控制操作平臺、按鈕以及手柄等進(jìn)行操作，把控制信號傳遞給PLC的輸入模塊，然后由CPU內(nèi)置的程序?qū)@些信號進(jìn)行加工處理，再經(jīng)過輸出模塊將處理后的信號輸出到繼電器、指示燈、報警器或顯示裝置等以控制起重機(jī)

5、的啟動、停止及運行。另外，起重機(jī)的限位開關(guān)、過載保護(hù)開關(guān)和超載限制開關(guān)等也會將信號輸入到PLC中，起到對起重機(jī)安全保護(hù)的作用。系統(tǒng)流程圖如圖1： </p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)流程圖 </b></p><p>　　2.2 PLC輸入輸出模塊的信號設(shè)計 </p><p>　　根據(jù)橋式起重機(jī)的一般要求，需要控制以下信號：主副鉤的升降信號以

6、及2、3、4檔和大小車的前、后、左、右方向信號及2、3、4檔；主輔起升限位和大小車限位；安全門開關(guān)，啟動、停止、照明、電鈴、變頻器復(fù)位以及熱繼電器、超載和變頻器故障信號；所有需要手動的操作桿的輸入信號。統(tǒng)計后的所有的輸入信號共48個，輸出信號31個。 </p><p>　　2.3 PLC的邏輯運算原理 </p><p>　　PLC控制器采用的掃描工作方式，即通過循環(huán)執(zhí)行“采集輸入量、執(zhí)行程

7、序、輸入控制量”的方式來最終實現(xiàn)程序的運行，掃描將從第一條指令開始，如果無意外間斷或跳轉(zhuǎn)的指令，按程序的存儲地址順序逐條執(zhí)行，直至最后一條指令，然后再重新從第一條命令重新掃描循環(huán)。 </p><p>　　而PLC的內(nèi)部邏輯梯形圖分為4個部分：安全保護(hù)部分、功能控制部分、故障輸出部分以及各控制機(jī)構(gòu)。在進(jìn)行PLC程序設(shè)計時，要充分考慮各部分的邏輯互鎖，要在保證程序正確的情況下，盡可能的讓程序圖簡單明了，便于分析與修改

8、。 </p><p>　　2.4 PLC的選型及分析 </p><p>　　根據(jù)確定的輸入輸出信號的數(shù)量、性質(zhì)、參數(shù)以及特性要求選擇合適PLC型號，本文舉例的橋式起重機(jī)選擇的是SIMENS S7-200CN系列，它的CPU為226CN，這種CPU包括24集成輸入和16輸出共40個數(shù)字量的I/O點，而可以擴(kuò)展成248路數(shù)字量I/O點或者擴(kuò)展成35路模擬量的I/O點；它還包括6個獨立的高速計數(shù)

9、器和2個高速脈沖輸出，26K字節(jié)的程序和數(shù)據(jù)存儲空間；另外它擁有2個RS485的通訊編程口，具有PPI、MPI通訊協(xié)議以及自由通訊能力，具有極強(qiáng)的可靠性，特別豐富的指令功能和指令庫，可以較為方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞、比較和四則運算等。其中起重機(jī)的電氣設(shè)計中常用的功能指令有：CMP指令可以進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的比較，MOV指令可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，SRMR可以產(chǎn)生閃爍信號，用以報警，SRGL指令可以報系統(tǒng)的故障參數(shù)在數(shù)碼管上顯示出來。 </p&g

10、t;<p>　　3 PLC的應(yīng)用分析 </p><p>　　起重機(jī)采用PLC控制的電氣系統(tǒng)后，其控制和操作擁有了以下特點：1）調(diào)速的范圍和層次有了很大改善，可以實行按速度的精確控制，滿足一些控制定位要求高的作業(yè)；2）可以改善電動機(jī)的啟動和停止，通過PLC的控制實現(xiàn)電動機(jī)的軟啟動、軟停止，降低電動機(jī)的高速啟動的大轉(zhuǎn)矩造成的機(jī)械沖擊，改善起重機(jī)的機(jī)架的承載性能，大大延長了起重機(jī)的使用壽命；3）大大減少繼

11、電器的個數(shù)，使組件高度集成，既能提高設(shè)備的可靠性又能有效的降低系統(tǒng)的故障發(fā)生率，而且維修方便；4）在發(fā)動機(jī)突然故障停止，或者制動器失靈、松動時，也能全力矩輸出，不會出現(xiàn)重物滑落的現(xiàn)象，可以確保系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；5）對起重機(jī)的滿載、超載、限位等都有工作狀態(tài)指示和相應(yīng)報警，以便于起重機(jī)的控制。 </p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　通過

12、對起重機(jī)的PLC控制的電氣系統(tǒng)的描述和分析，可以得到用PLC為核心的電氣控制系統(tǒng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的繼電器為核心的電路控制系統(tǒng)，PLC電氣控制系統(tǒng)不僅使起重機(jī)控制系統(tǒng)簡化，而且安全性更好，價格便宜，又因為PLC電氣控制系統(tǒng)的集成化，使系統(tǒng)維修方便，大大提高了起重機(jī)的工作效率，在目前的市場上有很好的發(fā)展前景，將來取代傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)也將成為一種必然。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b>

13、;</p><p>　　[1] 廖常初.西門子S7-200PLC可編程控制器原理及應(yīng)用[J].電工技術(shù)，1990（10）；19-21。 </p><p>　　[2] 李秀忠.PLC在門座式起重機(jī)控制電路中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2004（1）：97-99. </p><p>　　[3] 張禮華.PLC在塔式起重機(jī)電氣控制上的應(yīng)用[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,20