毕业设计塔式起重机的PLC控制和变频调速系统设计.doc

目 录 第1章：绪论 1 1.1塔式起重机的分类与结构 1 1.2塔式起重机的工作要求 2 1.3塔式起重机国内外发展状况 3 第2章：塔式起重机的控制系统 5 2.1塔式起重机控制系统的概述 5 2.1.1传统的控制方式 5 2.1.2采用PLC和变频器控制方式 5 2.2塔式起重机控制系统的框图 6 第3章：塔式起重机所用电机及其选择 9 3.1塔式起重机所用电机简介 9 3.2起升电机的选择 9 3.2.1恒转矩负载特性 9 3.2.2 恒转矩调速特性的控制 10 3.2.3 电机功率选择 10 3.3小车电机的选择 10 第4章：三菱FR-A540变频器及系统构成 13 4.1变频器简介 13 4.2三菱FR-A540变频器 14 4.3变频器外部接线图 15 4.4变频器外部设备及其选择 17 第5章：三菱FX2N-48MRPLC及系统构成 19 5.1 PLC相关简介 19 5.2三菱FX2N-48MRPLC及系统构成 22 5.2. 1三菱FX2N-48MRPLC 22 5.2.2 PLC输入输出点数分配 23 5.3 PLC接线图 24 5.4 PLC梯形图 25 5.4.1控制系统的软件设计 25 5.4.2三菱SWOPC-FXGP／WIN-C编程软件使用方法 26 5.4.3控制系统的PLC程序图 28 参考文献： 32 致谢 33 第1章 绪论 1.1塔式起重机的分类与结构 塔式起重机主要用于建筑及码头等场所，其外型如图1—1所示。塔式起重机类型较多,若按工作方式分,有固定式和运行式；若按塔身结构划分有上回转式、下回转式、自身附着式三类；若按变幅方式划分,有小车变幅式、动臂变幅式和折臂变幅式三类;若按起重量划分,有轻型、中型与重型三类。 图1-1 塔式起重机 1． 按塔身结构分类 （1）上回转塔式起重机 ??? 上回转塔式起重机的塔身不回转,而是通过支承装置安装在塔顶上的转塔(起重臂、平衡臂及塔帽等组成)旋转。如上图1-1所示为上回转塔式起重机，它有下列特点:底部轮廓尺寸小,对建筑场地空间要求较小,不影响建筑材料堆场的使用；由于塔身不转,故回转时转动惯量较小；而且便于改装成附着式起重机，能适用多种形式建筑物的施工需要；但塔身主弦杆的受力特性不好。 （2）下回转塔式起重机 ???下回转塔式起重机都采用整体拖运、自行架设的方式。这种塔式起重机拆装易、转场快,多属于中小型塔式起重机。 （3）自身附着式塔式起重机 ??? 随着高层和超高层建筑大量增加,上、下回转式的起重机已不能完全满足大高度吊装工作的需要。因为这两种塔式起重机的塔身过高时,自重太大,安装架设困难,而且一次要安装到最高塔身,给设备的利用率和司机的视野带来不利影响,所以当建筑超过50m时,就要采用自身附着式塔式起重机。这种起重机的培身依附在建筑物上,随建筑物的升高而沿着层高逐渐爬升。 2．按变幅方式分类 （1）小车变幅式 ??? 这类塔式起重机的起重臂固定在水平位置上,变幅是通过起重臂上的运行小车来实现的,它能充分利用幅度,起重小车可以开到靠近塔身的地方,变幅迅速,而且可以带载变幅。但由于起重臂受较大的弯矩和压缩,所以把起重臂制作得比较笨重,起重高度必须低于起重臂固定工作高度,不能调整仰角。 （2）动臂变幅式 ??? 这类塔式起重机的吊钩滑轮组的定滑轮固定在吊臂头部,起重机变幅由改变起重臂的仰角来实现。这种塔式起重机可以充分发挥起重高度,一般是空载变幅,吊物不能靠近塔身,作业幅度受到限制,有效幅度为最大幅度的70%左右。 （3）折臂变幅式??? 这类塔式起重机的基本特点是小车变幅式，同时吸收了动臂变幅式的某些优点。它的吊臂由前后两段(前段吊臂永远保持水平状态,后段可以俯仰摆动)组成，也配有起重小车,构造上与小车变幅式的吊臂、小车相同。 3． 按起重重量分类 目前塔式起重机多以重量或力矩来分类。 （1）轻型 起重量为0.3～3t，起重力矩≤400kN?m，一般用于五层以下的民用建筑施工中。 （2）中型 ????起重量为3～15t，起重力矩60~1200kN?m，一般用于工业建筑和较高层的民用建筑施工中。 （3）重型 ????起重量为20～40t， 起重力矩≥12kN?m，一般用于重型工业厂房，以及高炉、化工塔等设备的吊装工程中。 本毕业设计研究的是上回转、中型塔式起重机。1.2塔式起重机的工作要求 1．塔式起重机对安装场地的要求： (1) 选择安装地点，应注意起重机的臂架端部活动范围与别的建筑物及建筑物外围施工设施之间的距离不得小于0.5m。 (2) 有架空输电线的场所，起重机的任何部位与输电线的安全距离，应符合表1—2的规定，以避免起重机结构进入输电线的危险区。 (3) 两台起重机之间的最小架设距离，应保证处于低位的起重机的臂架端部与