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1、 毕 业 论 文题目： 基于PLC的桥式起重机控制系统设计 作 者系 别指导教师完成时间摘 要至今，国内大多桥式起重机仍用传统的绕线式电动机转子串电阻调速方式，实现了起重机上各机构运行速度的控制以及起停；只有有级调速能在该传统调速方式上运行，起动/制动冲击电流大，转子串接的电阻上消耗了大量转差功率，导致电机的调速精度差、机械特性软、范围小，且对电刷、滑环及制动器有较大的冲击，维修率比较高。传统的继电-接触器控制取代了PLC变频控制，故障率降低，提高了节能效果，检修维护方便，是提高企业生产效率的好途径。本论文主要做了以下工作：首先，介绍了桥式起重机的基本结构与原理，通过对起重机的原理与结构的介绍
2、来引出桥式起重机的起重机控制系统的设计。其次，根据控制系统的要求来进行系统的硬件方面的设计，其中包括PLC选型和其他一些相关资源的配置。然后，进行系统的软件的设计，其中软件系统包括大小车的控制及升降机的控制系统流程及相关程序。最后，利用西门子S7-200的仿真软件Step7-Micro/WIN32对所设计的软件程序进行仿真实验。根据仿真结果对程序进行进一步修改，以达到最佳控制效果。本论文还采用了变频器与PLC进行协作来进行控制，使其达到最优的控制效果。关键词: PLC；控制系统；桥式起重机AbstractTo date, most of bridge crane still using the
3、 traditional string Wound rotor motor speed control resistor to realize all of the crane body and stop running from the control; but the speed of traditional methods can only have governing, start / brake-rush current, and there are a lot of power consumption and deterioration of quality of the seri
4、es resistance in the rotor, the motor of the mechanical properties resulting in very soft, poor speed control precision, small, and the brush motor, slip ring and the brakes have more impact, maintenance is higher. Used to replace the traditional process control PLC relay - contactor control and red
5、uce the failure rate, and significant energy-saving, easy maintenance overhaul, improving production efficiency as a good way. This article is based on PLC control system of the bridge crane design.In this paper, mainly the following aspects:First of all, introduced the basic structure of bridge cra
6、ne with the principle, the principle of cranes and structure to lead to the introduction of the crane bridge crane control system design.Next, the control system in accordance with the requirements of the hardware system design, including the PLC Selection and other related resources.Then, the softw
7、are system design, including software systems and the size of vehicle control and process control system of lifts and related procedures.Finally, the use of Siemens S7-200 simulation software designed to Step7-Micro/WIN32 process simulation software. The simulation results based on further changes t
8、o the procedures in order to achieve the best control effect.This paper also uses the converter to collaborate with the PLC for control, to reach the optimal control effect.Key words: PLC; Control System; Bridge-type hoist craneII目录摘 要.IIAbstract.III第1章 绪 论.1 1.1课题的国内外研究动态、目前的水平.1 1.2课题研究的目的、意义.2第2章
9、 桥式起重机的结构与原理.42.1 桥式起重机的结构.42.1.1 基本构成.42.1.2 电气控制系统.52.2 桥式起重机的工作原理.52.2.1 控制系统总体框图.62.2.2 工作过程.62.2.3 桥式起重机变频调速的工作原理.7第3章 桥式起重机控制系统的设计.83.1 PLC的选型.83.2 其他资源配置.83.2.1 各类按钮.83.2.2 限位开关.93.2.3 接触器.93.2.4 变频器.103.3 PLC的I/O资源配置.113.3.1 数字量输入部分113.3.2 数字量输出部分13第4章 桥式起重机控制系统软件设计154.1 系统总体流程设计.154.1.1 大车控
10、制系统154.1.2 小车控制系统154.1.3 升降机控制系统164.1.4 升降机悬停控制系统164.2 各个部分梯形图设计.214.2.1 大车控制程序234.2.2 小车控制程序264.2.3 升降机控制程序294.2.4 升降机悬停/启动控制程序.324.2.5 大车变频器控制程序354.2.6 小车变频器控制程序374.2.7 升降机变频器控制程序384.2.8 其他功能控制程序40第5章 结 论44参考文献.45致 谢.46附录1 大车运行机构控制电气原理图47附录2 升降机运行机构控制电气原理图58第1章 绪 论1.1课题的国内外研究动态、目前的水平从人类文明开始，人类活动的重
11、要组成部分-物料搬运，距现在已经有5000多年的历史。随着不断过大的生产规模，不断提高的自动化程度，起重机作为物料搬运的重要设备，在现代化生产中作用越来越大，对起重机要求也越发高1。二战后的数十年来，各工业国家先后开始重视研究设计技术，设计起重机的技术水平也获得迅速发展。英国从六十年代起，就支持发展与推广创新设计通过国家政策和财力来；德国的 “设计就是科学”，发展设计学已达到相当规模；美国成立设计委员会 ；设计技术的发展也同样得到日本的重视，日本将设计看作是美学技术、经济和人机工程学的整体一体化，新技术得到极力推广和采用。总而言之，设计工作越来越被经济技术发达国家重视，创新设计被大量引入，使得
12、产品也包括起重机械产品的设计造型、安全可靠、经济技术性等各个方面发生的变化越来越快，不断提高了设计水平。起重机设计在中国的发展经历了艰难的过程。最早的时候大多是模仿苏联的设计，自六十年代开始，开始新产品的开发、新的零件设计和实验研究工作，因而让设计从仿制和凭借经验来设计逐渐走向计算分析和实验研究阶段。到了八十年代，在国内开始引入了一些国际上的先进的技术以及设计方法。同时设计领域还引入了计算机应用技术，强大的推动了起重机设计工作的发展。 但不少问题仍存在于我国起重机设计领域，小型和中型的企业设计的研究和分析是不够的，缺少资金投入，培训的员工没有跟上发展和需求，还没有形成以开发新产品或更新旧产品的
13、设计和能力，以应付引进先进的技术和产品，没从设计的角度来消化，更不能够进行再创新。没有形成一个合理的梯队的设计团队，产品仍是几十年来都不变，仍然是复制一样的方式，没有自己的知识产权，合同只是为了应付与低成本使用。少数大型企业在快速发展通过创新设计，国内起重机的设计能力和水平得到提高，缩短与国外先进设计的距离。新的计算机技术在这类公司有大量的采用，二维CAD普及已久，一直延伸推广三维设计。先进的设计手段在电气设计中采用，引进的频率控制和定子调压，系统控制由可编程逻辑控制器（PLC）参与，高科技传感元件被大量采用，以实现准确的定位和操控，它的安全性和可靠性也逐渐增加。通过应用专家系统，创新设计的过程得到极大促进，运用系统
