内容发布更新时间 : 2024/12/27 14:07:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

要的地位。传统的桥式起重机控制系统都是采用继电器控制与转子回路串电阻来实现对桥式起重机的调速，这种控制冲击频繁，震荡剧烈，而且桥式起重机工作环境比较恶劣，又多是在重载下频繁启动、制动、正反转、变速等，这种控制对其设备及其生产效率都会有影响甚至会涉及到人身安全，所以继电器控制已经不是机械工业的主导了，有必要对其进行改进。随着工业自动化的发展，PLC、变频器在工业设备改造中得到了广泛应用。PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用，控制系统设计、安装、调试、维修方便，维修工作量少等一系列的优点。变频器的导入则可以提供频率可调的交流电源，从而控制电动机的转速来实现桥式起重机的多段速。因此，“PLC+变频器”的控制方式在桥式起重机的改造中非常流行。

自PLC问世以来一直受到人们的关注，在不断的发展和改进中PLC已经在机械工业及其他行业中得到了广泛的应用，尤其在起重机中得到了很好的体现。PLC作为整个系统的控制核心，采用变频器调速来控制电动机的转速，实现对传统继电器控制桥式起重机的改造。为降低工作人员的劳动强度，采用三档位的主令控制器作为操作面板。PLC作为整个控制系统的核心，它接受主令控制器发出的向前、向后、零位、调速等控制信号，限位器输入的限位信号，以及保护电路输入的保护信号，经PLC内部运算后分别发送给四台变频器。变频器接受来自PLC的控制信号，控制电动机按照操作人员的操作运行。主令控制器的开关与常用的启动、停止等按钮集中于控制舱内的

2

操作面板上，供操作人员操作使用。 经改造的桥式起重机有以下优点：

（1）桥式起重机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，定位更加准确，减少了负载波动，安全性大幅提高。

（2）系统运行的开关器件实现了无触点化，具有半永久性的寿命。 （3）电动机启动电流限制得较小，减少了频繁启动所带来的热耗，使电机寿命延长。

（4）降低了对电网的冲击。

（5）节约能源，变频调速的启动、制动、加速、减速等过程中，电机运行电流小。以本案来讲，节能可达30%左右

3

第二章 控制方案设计

2.1系统组成

本设计系统的组成主要由大车控制系统、小车控制系统、主钩和副钩控制系统组成。使用主令控制器来支配各PLC程序的执行，来实现桥式起重机各机构的前进、后退、上升、下降。具体流程如图2.1所示

主令控制器PLCPLCPLCPLC变频器变频器变频器变频器M3~大车M3~M3~小车M3~主钩M3~副钩

图2.1 系统结构框图

如图2.1使用一台主令控制器来支配可编程控制器，大量减少了每台PLC使用一台主令控制器的I\\O口，减少了操作的强度，同时也极大限度的避免了一些误操作。本设计是使用四台PLC控制四个变频器来实现五台电动机的运行，从而来调动各部分机构。

2.2 大车控制系统的设计

大车是横架于主梁上的移动设备，它的运行是依靠梁上的两台相

4

同的电动机转动来移动的，大车的加、减速则依赖变频器的调速作用，当大车加（减）速时，增加（减小）变频器的输出频率就能达到加速的（减速）目的。无休止的加减速会导致机构的脱离，考虑到这一点就必须配备限位装置。起重机属于大型的机械设备，都应该设有过电流保护。基于大车控制系统，小车，主副钩的控制系统和大车类似，在这里就不一一介绍了。

5

第三章 系统硬件设置

本设计使用PLC来控制四台变频器实现五台电动机的运转。其主电路接线图如图3.1所示

L1 QFL2L3KM1KM2KM3KM4RST变频器UVWRST变频器UVWRUST变频器VWRUST变频器VWFR1FR2FR3FR4FR5M3~大车电机M3~M3~小车电机M3~主钩电机M3~副钩电机

图3.1 主电路接线图

针对以上原理图，首先我需要对变频器做进一步的介绍。

6