基于PLC桥式起重机控制系统.docx

基 于桥 式 起 重 机 控 制 系 统Bridge Crane Control 基 于 桥 式 起 重 机 控 制 系 统 Bridge Crane Control System Base on PLC 邸书玉 1 迟环宇 2 Di Shuyu Chi Huanyu （1.吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林 吉林 132022；2.吉化集团仪表有限责任公司， 吉林 吉林 132022） （1. Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin Jilin 132022；2. Jilin Jihua Group Instrument Co.，Ltd.， Jilin Jilin 132022） 摘 要：本文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，根据桥式起重机的运行特点， 将桥式起重机控制系统采用变频调速系统，运用 STEP7 编程软件对桥式起重机控制系统进行设计，控制大 车、小车的运行方向和加减速，以及吊钩的升、降方向和加减速。 关键词：PLC；桥式起重机；变频调速 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-4792（2014）08-0057-04 Abstract：In this paper, we apply programmable controller and inverter to the bridge crane control system. The bridge crane adopts variable-frequency speed control system with its operation characteristics. We design the bridge crane control system by utilizing the STEP7 programming software to control the direction and speed of cart and car, as well as the rise and fall and speed of lifting hook. Keywords ：PLC；Bridge Crane；Frequency Conversion 0 引言 桥式起重机是一种用来起吊、放下和搬运重物， 并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运设备， 在生产过程中有着重要应用。桥式起重机由于工作 环境差，粉尘和有害气体对电机的集电环、电刷和接 触器腐蚀性大，加上工作任务重，实际过载率高，导 致冲击电流偏大，容易造成电动机触头烧损、电刷冒 火、电动机及转子所串电阻烧损和断裂等故障，影响 现场生产和安全，工人维修量和产生的维修费用也 很高。笔者用 PLC 以程序控制取代继电器—接触器 控制，进而实现起重机的自动化控制。 1 工艺介绍 桥式起重机系统的电器控制系统总体框图如图 一所示。PLC 为核心控制器，通过检测操作面板按钮 的输入、各个限位开关的输入，完成相关设备的运 行、停止和调速控制。 图一 控制系统总体框图 在启动状态下，各类设备的控制应根据操作面 板上的按钮输入来控制，升降机在启动和停止时，通 过检测变频器输出的频率，控制电磁制动器的运行， 其工作过程如下： 57 PLC 基于 P LC 桥式起重机控制系统 科技广场 2014.8 （1）接通电源，启动系统。（ 科技广场 2014.8 （1）接通电源，启动系统。 （2）按下小车运行按钮，小车启动，通过加速、减 速按钮改变小车速度。 （3）按下升降机运行按钮，升降机启动，通过加 速、减速按钮改变升降机速度；当需要重物悬停半空 时，减小变频器输出频率，直到设定值，频率停止下 降，启动电磁制动器，将重物抱住，防止溜钩现象；当 重物需要从半空开始上升或下降时，增加变频器输 出频率，达到某设定值时，频率停止上升，停止电磁 制动器工作，松开重物，变频器输出频率持续增加到 所需要值[1]。 设计的关键控制点是防止溜钩现象的出现。溜 钩现象的出现分为两种情况，其控制方法也分为以 下两种： （1）重物悬空停止过程。设定一个停止频率，当 变频器的工作频率下降至该频率时，变频器输出一 个频率达到信号，发出启动电磁制动器运行的指令， 然后延迟一段时间，该时间应略大于电磁制动器完 全抱住重物所需的时间，使得电磁制动器抱住重物， 最后将变频器工作频率降低到 0。 （2）重物悬空启动过程。设定一个上升启动频 率，当变频器工作频率上升至该频率时，暂停上升， 变频器输出一个频率到达信号，发出停止电磁制动 器运行的指令，然后延迟一段时间，该时间应略大于 电磁制动器完全松开重物所需的时间，使得电磁制 动器松开重物，变频器