机械5

摘要 起重机在现代工业生产和运输中完成生产进程自动化和机械化扮演着重要的角色。起重机的自动化有助于减轻体力劳动，提高工作效率，降低工伤有着重要的实际意义。在钢铁行业、铁路运输、工矿采集、码头港口及物流周转等企业和部门中起重机都得到了广泛的运用。相比于国外的起重机设备，我国起重机设备的控制系统大部分还是采用比较传统的控制方式。本课题对传统的控制方式进行了改良，采用基于可编程控制器的方式来控制起重机主回路的运转。这种方式简化了起重机的控制系统、减少了控制系统部分占用的空间、操作维护更加简单等。 首先介绍了课题的研究背景，研究的目的及意义，设计方案的对比和选择，塔式起重机的结构和载荷情况等，详细计算了起重机主要的电器设备，分析了起重机的工作原理。完成课题中吊钩的上升和下降的高速和低速的要求，分析了线路过流、短路、过载等保护的工作原理。 实现可编程控制器线路的监控，采用的是电流变送器和模数转换模块的组合，将线路的交流信号转换成数字信号供可编程控制器读取与预设值进行比较，然后根据设定程序对主回路完成控制操作，详细地解释了各段的程序。为了能够实现电脑终端的监测，本课题增加了利用电脑组态王软件实现对可编程控制器内部数据的读龋本系统的控制核心是采用三菱的可编程控制器。在的最后主要是对起重机模拟样机设计的解释。 关键词：塔式起重机；Y-△启动；可编程控制器；模数转换；电动机 Abstract To complete the productio
n process automatio
n a
nd mecha
nizatio
n cra
ne plays a
n importa
nt role i
n moder
n i
ndustrial productio
n a
nd tra
nsportatio
n. That automated cra
nes help to reduce ma
nual labor, improvework efficie
ncy a
nd reducework-related i
njuries has importa
nt practical sig
nifica
nce. It has bee
nwidely used i
n the steel i
ndustry, railway tra
nsport, mi
ni
ng acquisitio
n, port termi
nals a
nd otherpared to foreig
n cra
ne equipme
nt, Chi
nese co
ntrol system of cra
ne equipme
nt mostly adopts the traditio
nal co
ntrol mode. The traditio
nal co
ntrol methodwas modified, i
n the subject, o
n PLC-based co
ntrol system for the cra
ne.The cra
ne co
ntrol system is simplified o
n theway.It made operatio
n a
nd mai
nte
na
nce easier a
nd so o
n. Paper i
ntroduces the research backgrou
nd, purpose a
nd sig
nifica
nce of the research.The desig
n schemes are compared i
n the paper.There are detailed data a
ndworki
ng pri
nciple of the cra
nepleted the task i
n the rise a
nd fall of the hook of high a
nd low speed, a
nd it a
nalyze the circuit overcurre
nt, short circuit a
nd overload protectio
n. Mo
nitori
ng li
nes use a combi
natio
n of curre
nt tra
nsducer a
nd A/ D to complete the AC sig
nal i
nto the digital sig
nal for the PLC to read comparedwith a presetvalue, the
n accordi
ng to the setti
ng program, it co
ntrol operatio
n.There are detailed expla
natio
ns of thevarious sectio
ns of the program. I
n order to e
nable mo
nitori
ng of computer termi
nals, the subject use Ki
ngview i
n computer to reads i
nter
nal data i
n PLC.Co
ntrol core of the system is the use of Mitsubishi-64MR PLC. I
n the e
nd of the paper,it is mai
nly expla
natio
n of the cra
ne simulatio
n prototype desig
n. Keywords: Tower cra
nes; Y-△ method;PLC; A
nalog-to-digital co
nversio
n; motor 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1课题简介1 1.2起重机的介绍1 1.3国外塔式起重机的发展现状1 1.4国内塔式起重机的发展现状2 1.5可编程控制器在工业自动控制中的应用2 1.6课题研究的目的及意义2 1.7本章小结2 2起重机电气系统的方案设计3 2.1 10/1.6t塔式起重机3 2.1.1塔式起重机QTZ160的简介3 2.1.2塔式起重机的结构和运动形式4 2.2塔式起重机控制系统改造的原因分析4 2.3设计任务5 2.4设计要求5 2.5方案设计5 2.6本章小结7 3起重机电气系统的主回路的设计8 3.1起重机主电路的设计8 3.2主要电器设备计算及选型8 3.2.1三相电动机的工作原理8 3.2.2起重机的主要电器设备的选择9 3.3主电动机电器控制线路的设计13 3.4起重机保护系统的设计14 3.4.1过流保护和短路保护控制线路的设计14 3.4.2起重机限位保护和联锁保护的设计15 3.5本章小结15 4起重机电气系统控制部分的设计16 4.1可编程控制器16 4.1.1可编程控制器系列的基本组成16 4.1.2编程软件GX Developer的简介16 4.2可编程控制器程序的设计16 4.3可编程控制器的选择17 4.3.1可编程控制器程序流程图18 4.4电动机的正反转程序部分的设计19 4.5模数转换部分的设计19 4.5.1模数转换模块-4AD的简介19 4.5.2电流采集程序的设计20 4.6主电动机过流和短路软件部分的设计21 4.6.1电流变送器的简介21 4.6.2过流保护和短路保护的设计21 4.7 PC实时显示的设计22 4.8本章小结22 5起重机模拟样机23 5.1实验仪器及设备23 5.1.1模拟样机电动机的选择23 5.1.2模拟样机电动机额定电流的计算23 5.2模拟样机电路各处电流值的计算及元器件的选择23 5.3模拟样机运行前检查24 5.3.1起重机外观及标注24 5.3.2起重机电气绝缘检查24 5.3.3电源柜检查25 5.3.4起重机可编程控制器输入点检查25 5.3.5起重机可编程控制器输出点检查25 5.4调试步骤25 5.5本章小结26 6结论27 致谢28 参考文献29 附录30