桥式起重机电气控制系统设计.pdf

毕业设计说 明书（ 论 文 ） 第 1 页 共 27 页 1 引言（或绪论） 1．1 课题简介 本次毕业设计课题为“ 20/5t 桥式起重机电气控制系统设计” 。其主要任务是将接 触-继电器控制的传统桥式起重机利用 PLC 进行改造。用到的实验台是 THJPES-2 型 机床 PLC 电气控制实训考核装置， 所以本次任务的重点是完成模拟实验。 本次设计的 控制部分主要是西门子 S7-200 PLC 系统，并结合 STEP7 软件进行了简单的控制编程。 1．2 桥式起重机在现代工业中的发展情况 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重 要的工具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、 港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。 经过多年的发展，我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中 桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故， 为桥式起重机改造提 出了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。 1．3 PLC 在工业自动控制中的应用 可编程程序控制器简称 PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物， 是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器， 是一种以微机处理器 为核心用作数字控制的专用计算机。 它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业 领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微 机常用的计算机编程语言的表达形式， 形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语 言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很简 单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱 （PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一， 以其可靠性、 逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能，日 益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行 业中的重要作用。 PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志 之一。微电子技术与计算机技术的结合， 使 PLC 的功能变得更加强大， 通过可编程控 制的实现，为 PLC 增添了使用上的灵活性。目前 PLC 应用范围之广，在工业自动控 制中发挥着不可 替代的重要作用， 钢铁、化工、石油、机械制造、 汽车等领域对 PLC 的依赖程度也越来越高。控制模式的多样化发展是 PLC 进步的成果之一，也是 PLC 毕业设计说 明书（ 论 文 ） 第 2 页 共 27 页 功能强大的体现。 2 系统设计 2 ．1 20/5t 桥式起重机电气线路工作原理 2.1.1 桥式起重机的结构和运动形式 桥式起重机的结构示意图如图 2.1.1 所示，主要由桥架，大车、小车、主钩和副 钩组成。 大车的轨道敷设在车间两侧的立柱上，主梁横跨架在车间上空，大车可沿轨道移 动，在大车的驱动下，整个起重机可在车间内作纵向移动，主梁上有小车移动导轨， 小车可沿导轨作横向移动，主钩、副钩都装在小车上，主钩用来提升重物，副钩用来 提升较轻的货物，也可用来协同主钩完成吊运任务。 图 2.1.1 桥式起重机结构图 1 驾驶舱 2.辅助划线架 3.交流磁力控制屏 4. 电阻箱 5.起重小车 6.大车拖动电动机 7.端梁 8.主划线 9.主梁 桥式起重机对电力拖动的要求