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二、硬件构成备注;正转/反转选择,0=正转、1=反转加速/减速时间选择,0选择斜坡时间0,1选择斜坡时间11升降主电路升降主电路由三相交流电输入、主钩驱动变频器(ACS800-75KW)、副钩驱动变频器(ACS800-45KW)、吊钩电机、能耗制动单元等组成由于采用交---直---交变频器在负载自身重力下,制动时回路的能量不能送回电网,为限制泵升电压和负载下降时反电势的升高采用能耗制动单元2大、小车主电路大、小车主电路由大车驱动变频器(ACS800-45KW)、小车驱动变频器、大车行走电机、小车行走电机、能耗制动单元等组成3PLC控制电路选用西门子公司的S7-300型PLCPLC接收来自行车主令控制器、限位开关的__和变频器的状态经程序判断与运算来实现行车的各控制功能PLC输出监控__的同时,向各变频器发送运行方向、启动、速度调整、制动的运行指令4变频器ACS800变频器的直接转矩控制方式可以在无外接测速传感器的情况下,利用检测自身的输出电流通过闭环构成高精度的转矩控制在变频器的选型方面,根据主钩、副钩电机容量,对变频器的输出功率选择放大一档,对于大、小车行走电机所选变频器输出功率则按实际电机容量选择即可4行车吊钩制动电路行车作为一种吊装各种货物的工具在物件位势负载状态下,要求安全可靠、运行平稳、停车准确通过变频器速度给定的选择,操作人员可以使吊钩上的物件到达指定位置本系统采用减速机,其减速比I=1/32拽引轮直径=580MM电机额定转速Ned=1450r/min.吊钩制动采用电磁抱闸制动和变频器能耗制动相结合5行车吊钩升降控制主要由RMIO板、PLC、变频器、吊钩升降电机、机械抱闸等组成控制由PLC发出指令进行点动、运行、制动的控制运行启动时,指示灯长亮点动时,其指示灯以1S的间隔闪烁三主吊钩程序设计吊钩电机利用四个速度选择按钮通过程序运算后输出到变频器RMIO板的DI
5、DI6上进行频率给定方式的选择设定频率用AI1给定、固定频率50HZ、固定频率30HZ、固定频率15HZ的选定还要满足使用者对货物堆放的定位要求利用机械制动和变频器能耗制动相结合来保证吊钩在负载势能时不往下滑当行车运行到个极限位时能够及时的停止运行到达终点极限时切断变频器应许启动__,使对应的变频器不能启动1变频器速度给定的选定2利用变频器参数组12CONSTANTSPEEDS设定给定AI
1、恒速
1、恒速
2、恒速3的频率通过PLC输入点I
1.
3、I
1.
4、I
1.
5、I
1.6来控制每个选中__用Q
4.
5、Q
4.
6、
4.
7、Q
5.0来对应指示给定的选择如图所示DI5DI6输出00通过AI1设定速度10恒速101恒速211恒速32AI1的给定连线说明AI1给定的可变电阻选择10千欧,可变电阻两个阻值固定的分别接VREF和GND给定电压10V可变脚接AI1+3吊钩的抱闸控制对于势能类负载,没有机械制动器是绝对不行的,在电机突然断电或中途启动时,必须靠机械制动来控制负载的下落转动为了克服前面提到的问题,制动器必须在电机建立了一定的转矩、电流和转速后才能松开,在之前的控制系统中,电机得电则制动器立即松开,电机失电则立即制动,制动器的动作快于电机转矩的建立,在这种情况下,行车抖动是必然的,更甚者会发生“溜车”事故ACS800变频器有专用的制动器编程控制功能,可以通过编程对制动逻辑进行设置,例如可以通过变频器的“42BRAKECONTROL”参数对制动器松开电流、制动器松开频率、制动器松开/闭合时间、制动器释放转矩等进行随心所欲的修改该参数共有10个用户编程细目,以保证制动器的可靠动作在实际调试中,我们把释放电流确定为电机额定电流的90%,释放频率为0Hz,释放转矩为100%的额定转矩当动作条件满足时,变频器的可编程输出继电器RO1动作,使制动器制动或释放除此之外,制动器还可以接受外部接点的控制,外部接点是供用户增加功能时自行设计用的在本例中,我们把紧急制动、系统断电等都作为外部接点的驱动__当出现上述任一故障时,PLC就会使外部接点断开,使制动器迅速制动本工程中的机械制动器采用了电磁式抱闸,这种制动器制具有较大制动力,动作迅速制动器接线如图所示4指示控制在启动时,其指示灯长亮,点动时其指示灯以1S的间隔闪烁用四个指示灯分别指示其速度的选择机械抱闸的制动,在机械动作后其指示灯亮,没有动作发出____四大、小车程序设计1大、小车的速度设定PLC程序运算设定两个速度等级速度选择0,设定频率50HZ、速度选择1,设定频率25HZ2在运行和点动时启动不同的加速\减速斜坡时间使电机运行相对平稳减小对机械部分冲击3对大、小车的定位不是很苛刻,使用小电流的直流抱闸就可以让其停止在指定位置4大、小车的限位控制,其运行到限位时电机停止运行到终端限位时把变频器应许启动的__切断5运行指示,在启动时,其指示灯长亮,点动时其指示灯以1S的间隔闪烁输入点的分配表紧停操作按钮__1I
0.0主钩变频器合闸按钮__2I
0.1副钩变频器合闸按钮__3I
0.2大车变频器合闸按钮__4I
0.3小车变频器合闸按钮__5I
0.4电源指示XT1I
0.5主钩启动操作按钮__6I
0.6主钩停止按钮__7I
0.7主钩正转/反转选择开关__8I
1.0主钩点动按钮__9I
1.1抱闸监视I
1.2速度选择0级按钮__10I
1.3速度选择1级按钮__11I
1.4速度选择2级按钮__12I
1.5速度选择3级按钮__13I
1.6主钩上升限位ST1I
1.7主钩下降限位ST2I
2.0副钩启动按钮__14I
2.1副钩停止按钮__15I
2.2副钩正/反转选择开关__16I
2.3副钩点动按钮__17I
2.4抱闸监视I
2.5速度选择0级按钮__18I
2.6速度选择1级按钮__19I
2.7速度选择2级按钮__20I
3.0速度选择3级按钮__21I
3.1副钩上升限位ST3I
3.2副钩下降限位ST4I
3.3大车启动按钮__22I
3.4大车停止按钮__23I
3.5大车正/反转选择开关__24I
3.6大车点动按钮__25I
3.7速度选择0级按钮__26I
4.0速度选择1级按钮__27I
4.1向右限位开关ST5I
4.2向右终端限位开关ST6I
4.3向左限位开关ST7I
4.4向左终端限位开关ST8I
4.5小车启动按钮__28I
4.6小车停止按钮__29I
4.7小车正/反转选择开关__30I
5.0小车点动按钮__31I
5.1速度选择0级按钮__32I
5.2速度选择1级按钮__33I
5.3向前限位开关ST9I
5.4向前终端限位开关ST10I
5.5向后限位开关ST11I
5.6向后终端限位开关ST12I
5.7警铃/警示灯I
6.0输出点分配表主钩变频器合闸Q
0.0副钩变频器合闸Q
0.1大车变频器合闸Q
0.2小车变频器合闸Q
0.3警铃/警示灯Q
0.4主钩启动/停止Q
0.5主钩正/反转选择Q
0.6主钩速度控制选择Q
0.7主钩速度控制选择Q
1.0主钩加/减速斜坡时间选择Q
1.1主钩直流抱闸启动__Q
1.2副钩启动/停止Q
1.3副钩正/反转选择Q
1.4副钩速度控制选择Q
1.5副钩速度控制选择Q
1.6副钩加/减速斜坡时间选择Q
1.7副钩直流抱闸启动__Q
2.0大车启动/停止Q
2.1大车正/反转选择Q
2.2大车速度控制选择Q
2.3大车速度控制选择Q
2.4大车加/减速斜坡时间选择Q
2.5大车直流抱闸启动__Q
2.6小车启动/停止Q
2.7小车正/反转选择Q
3.0小车速度控制选择Q
3.1小车速度控制选择Q
3.2小车加/减速斜坡时间选择Q
3.3小车直流抱闸启动__Q
3.4电源指示Q
3.5主钩变频器合闸指示Q
3.6副钩变频器合闸指示Q
3.7大车变频器合闸指示Q
4.0小车变频器合闸指示Q
4.1主钩上升点动/运行指示Q
4.2主钩下降点动/运行指示Q
4.3主钩抱闸指示Q
4.4主钩速度选择0级指示Q
4.5主钩速度选择1级指示Q
4.6主钩速度选择2级指示Q
4.7主钩速度选择3级指示Q
5.0副钩上升点动/运行指示Q
5.1副钩下降点动/运行指示Q
5.2副钩抱闸指示Q
5.3副钩速度选择0级指示Q
5.4副钩速度选择1级指示Q
5.5副钩速度选择2级指示Q
5.6副钩速度选择3级指示Q
5.7大车向右点动/运行指示Q
6.0大车向左点动/运行指示Q
6.1大车限位指示Q
6.2大车速度选择0级指示Q
6.3大车速度选择1级指示Q
6.4小车向前点动/运行指示Q
6.5小车向后点动/运行指示Q
6.6小车限位指示Q
6.7小车速度选择0级指示Q
7.0小车速度选择1级指示Q
7.1主钩限位指示Q
7.2副钩限位指示Q
7.3
五、PLC程序六本应用的实际效能
1、调速范围宽,低频运行时转矩不损失,可以满足有精确控制定位要求的作业;
2、起停运行时降低了机械传动冲击,延长了行车的机械传动部分的使用寿命;
3、控制用器件大幅减少,取消原有KC/KT盘,有效减少故障点,提高作业水平
4、采用直接转矩控制方式,即使电磁抱闸松动或失灵时,也不会出现溜钩现象,避免出现设备事故
5、具有快速的动态响应,当运行需要快速进行正反转运行切换时,也能保证运行的平稳
七、结束语 综合上述,行车系统作为现在这种高密集型、快节奏的生产,必须配套生产设备和自动生产线快速响应工作采用变频调速和可编程控制技术,对传统的行车电力拖动系统进行技术改造,实现平稳操作,提高运行作业率,消除升降电机的过压冲击对电机的损坏,减少电气维护强度,具有良好效果同时采用PLC控制技术可以消除人为的误操作,避免设备及人身伤害事故的出现对安全生产具有重要的意义螁芃蒄蚀羇腿蒃螂螀肅蒂蒂羅羁薁薄螈芀薀蚆羃膆薀袈螆膂蕿薈肂肈膅蚀袅羄膄螃肀节膃蒂袃膈膃薅肈肄节蚇袁羀芁蝿蚄艿芀葿衿芅艿蚁蚂膁芈螄羈肇芈蒃螀羃芇薆羆芁芆蚈蝿膇莅螀羄肃莄蒀螇罿莃薂羃羅莂螄螅芄莂蒄肁膀莁薆袄肆莀虿聿羂荿螁袂芁蒈蒁蚅膇蒇薃袀肃蒆蚅蚃聿蒆蒅罿羅蒅薇螁芃蒄蚀羇腿蒃螂螀肅蒂蒂羅羁薁薄螈芀薀蚆羃膆薀袈螆膂蕿薈肂肈膅蚀袅羄膄螃肀节膃蒂袃膈膃薅肈肄节蚇袁羀芁蝿蚄艿芀葿衿芅艿蚁蚂膁芈螄羈肇芈蒃螀羃芇薆羆芁芆蚈蝿膇莅螀羄肃莄蒀螇罿莃薂羃羅莂螄螅芄莂蒄肁膀莁薆袄肆莀虿聿羂荿螁袂芁蒈蒁蚅膇蒇薃袀肃蒆蚅蚃聿蒆蒅罿羅蒅薇螁芃蒄蚀羇腿蒃螂螀肅蒂蒂羅羁薁薄螈芀薀蚆羃膆薀袈螆膂蕿薈肂肈膅蚀袅羄膄螃肀节膃蒂袃膈膃薅肈肄节蚇袁羀芁蝿蚄艿芀葿衿芅艿蚁蚂膁芈螄羈肇芈蒃螀羃芇薆羆芁芆蚈蝿膇莅螀羄肃莄蒀螇罿莃薂羃羅莂螄螅芄莂蒄肁膀莁薆袄肆莀虿聿羂荿螁袂芁蒈蒁蚅膇蒇薃袀肃蒆蚅蚃聿蒆蒅罿羅蒅薇螁芃蒄蚀羇腿蒃螂螀肅蒂蒂羅羁薁薄螈芀薀蚆羃膆薀袈螆膂蕿薈肂肈膅蚀袅羄膄Q1X11RST主钩变频器ACS800UVWACS800X221DI1停止/启动2DI2正转/反转3DI3能耗制动4DI4加/减时间5DI5速度选择6DI6速度选择11DI1L启动联锁X25制动单元电源M1机械制动PLCI
0.0I
0.1Q
0.0I
0.6Q
0.5I
0.7Q
0.6I
1.0Q
0.7I
1.1Q
1.0I
1.2Q
1.1I
1.3Q
1.2I
1.4I
1.5I
1.6I
1.7I
2.0紧停应许启动启动停止正/反选择点动抱闸监视速度选择速度选择速度选择速度选择上升限位下降限位Q2RST副钩变频器ACS800UVWACS800X221DI1停止/启动2DI2正转/反转3DI3能耗制动4DI4加/减时间5DI5速度选择6DI6速度选择11DI1L启动联锁X25制动单元M2机械制动紧停应许启动启动停止正/反选择点动抱闸监视速度选择速度选择速度选择速度选择上升限位下降限位X11PLCI
0.0I
0.2Q
0.1I
2.1Q
1.3I
2.2Q
1.4I
2.3Q
1.5I
2.4Q
1.6I
2.5Q
1.7I
2.6Q
2.0I
2.7I
3.0I
3.1I
3.2I
3.3Q3RST大车变频器ACS800UVWACS800X221DI1停止/启动2DI2正转/反转3DI3能耗制动4DI4加/减时间5DI5速度选择6DI6速度选择11DI1L启动联锁X25制动单元M3机械制动紧停应许启动启动停止正/反选择点动速度选择速度选择向右限位终端限位向左限位终端限位X11PLCI
0.0I
0.3Q
0.2I
3.4Q
2.1I
3.5Q
2.2I
3.6Q
2.3I
3.7Q
2.4I
4.0Q
2.5I
4.1Q
2.6I
4.2I
4.3I
4.4I
4.5Q4RST小车变频器ACS800UVWACS800X221DI1停止/启动2DI2正转/反转3DI3能耗制动4DI4加/减时间5DI5速度选择6DI6速度选择11DI1L启动联锁X25制动单元M4机械制动紧停应许启动启动停止正/反选择点动速度选择速度选择向前限位终端限位向后限位终端限位X11PLCI
0.0I
0.4Q
0.3I
4.6Q
2.7I
4.7Q
3.0I
5.0Q
3.1I
5.1Q
3.2I
5.2Q
3.3I
5.3Q
3.4I
5.4I
5.5I
5.6I
5.7Q5X211VREF给定值电压10VDC2GND电阻地3AI1速度给定值1RO12RO13RO1电源RMIO板X25紧急制动M电机到PLCI
1.2电磁抱闸Q
0.0Q
0.00I
0.1主钩变频器合闸I
0.0Q
0.5I
1.1I
0.6I
1.1I
0.7I
0.0M
0.0I
1.7I
2.0I
1.0Q
0.6主钩上升/下降选择__I
1.1主钩加/减速斜坡选择Q
1.1I
1.4I
1.6Q
0.7I
1.3I
1.5Q
0.7主钩速度选择输出I
1.5I
1.6Q
1.0I
1.3I
1.4Q
1.0主钩速度选择输出主钩上升/下降运行小车向后Q
0.6I
2.0Q
0.5M
0.0Q
0.6I
1.7Q
0.1Q
0.1I
0.2副钩变频器合闸I
0.0I
3.2I
3.3I
2.3Q
1.4副钩上升/下降选择__Q
1.3I
2.4I
2.1I
2.4I
2.2I
0.0M
0.1副钩上升/下降运行小车向后Q
1.4I
3.3Q
1.3M
0.1Q
1.4I
3.2Q
0.5主钩直流抱闸启动Q
1.2I
2.4Q
1.7I
2.7I
3.1Q
1.5I
2.6I
3.0Q
1.5副钩速度选择输出I
3.0I
3.1Q
1.6I
2.6I
2.7Q
1.6副钩速度选择输出Q
1.3Q
2.0副钩加/减速斜坡选择副钩直流抱闸启动Q
0.2Q
0.2I
0.3大车变频器合闸I
0.0I
4.2I
4.4I
3.6大车向右/向左选择__Q
2.1I
3.7I
3.4I
3.7I
3.5I
0.0I
4.3I
4.5大车向右/向左运行小车向后Q
2.2I
4.4M
0.2Q
2.2I
4.2Q
2.2M
0.2Q
2.1I
3.7大车加/减速斜坡选择I
4.0Q
2.3Q
2.4大车速度选择输出0I
4.1Q
2.4Q
2.3大车速度选择输出1Q
2.1大车直流抱闸启动Q
2.5Q
2.3Q
2.4Q
2.6Q
0.3I
0.4小车变频器合闸I
0.0I
5.4I
5.6I
5.0小车向右/向左选择__Q
2.7I
5.1I
4.6I
5.1I
4.7I
0.0I
5.5I
5.7小车向右/向左运行小车向后Q
3.0I
5.6M
0.3Q
3.0I
5.4Q
0.3Q
3.0M
0.3Q
2.7I
5.1I
5.2Q
3.1Q
3.2小车速度选择输出0I
5.3Q
3.2Q
3.1小车速度选择输出1Q
2.7小车直流抱闸启动小车加/减速斜坡选择Q
2.5Q
3.1Q
3.2Q
3.4Q
0.0主钩变频器启动指示I
1.1主钩上升点动/运行指示Q
0.6M
0.4Q
0.5I
0.5电源指示Q
0.1副钩变频器启动指示Q
0.2大车变频器启动指示Q
0.3小车变频器启动指示Q
3.5Q
3.6Q
3.7Q
4.0Q
4.1Q
4.2I
1.1主钩下降点动/运行指示Q
0.6M
0.4Q
0.5I
1.2主钩抱闸指示Q
0.7主钩速度选择0指示Q
1.0Q
0.7主钩速度选择1指示Q
1.0Q
0.7主钩速度选择2指示Q
1.0Q
0.7主钩速度选择3指示Q
1.0Q
1.2Q
4.3Q
4.4Q
4.5Q
4.6Q
4.7Q
5.0I
2.4副钩上升点动/运行指示Q
1.4M
0.4Q
1.3I
2.4副钩下降点动/运行指示Q
1.4M
0.4Q
1.3I
2.5副钩抱闸指示Q
1.5副钩速度选择0指示Q
1.6Q
1.5副钩速度选择1指示Q
1.6Q
1.5副钩速度选择2指示Q
1.6Q
2.0Q
5.1Q
5.2Q
5.3Q
5.4Q
5.5Q
5.6Q
1.5副钩速度选择3指示Q
1.6I
3.7大车向右点动/运行指示Q
2.2M
0.4Q
2.1I
3.7大车向左点动/运行指示Q
2.2M
0.4Q
2.1Q
2.3大车速度选择0指示Q
2.4大车速度选择1指示I
4.2大车限位指示I
4.4Q
5.7Q
6.0Q
6.1Q
6.2Q
6.3Q
6.4I
5.1小车向前点动/运行指示Q
3.0M
0.4Q
2.7I
5.1小车向后点动/运行指示Q
3.0M
0.4Q
2.7Q
3.1小车速度选择0指示Q
3.2小车速度选择1指示I
5.4小车限位指示I
5.6Q
4.0警铃/警示灯Q
6.5Q
6.6Q
6.7Q
7.0Q
7.1Q
0.4电源指示I
0.5主钩限位指示I
1.7副钩限位指示I
3.2I
2.0I
3.3Q
3.5Q
7.2Q
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