PLC在桥式起重机天车中的应用Word文档下载推荐.docx
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前言……………………………………………………………………4
第一章PLC在桥式起重机(天车)中应用的前景
1.1PLC发展前景………………………………………………7
1.2PLC控制桥式起重机(天车)改造的优缺点…………………8
第二章20/5t桥式起重机常用电器
2.1常用低压电器设备的选择……………………………………10
2.2刀开关和组合开关……………………………………………11
2.3 熔断器…………………………………………………………11
2.4低压断路器……………………………………………………12
2.5按钮…………………………………………………………12
2.6接触器…………………………………………………………13
2.7热继电器………………………………………………………13
第三章20/5t桥式起重机参数,组成
3.1 20/5t桥式起重机基本参数…………………………………14
3.220/5t桥式起重机变频调速系统电动机容量选用……………18
3.3 电阻器和频敏变阻器…………………………………………20
3.4制动装置选用…………………………………………………21
3.620/5t桥式起重机的起重小车……………………………… 22
第四章 20/5t桥式起重机机械设备
4.1 20/5t桥式起重机桥架及运行机构……………………………25
4.2 20/5t桥式起重机的车轮选择…………………………………26
4.320/5t桥式起重机的抓斗……………………………………27
4.520/5t桥式起重机的钢丝选择………………………………27
第五章凸轮控制器,变频器
5.1 凸轮控制器…………………………………………………29
5.2变频器………………………………………………………30
第六章PLC的选型,控制梯形图
6.1 PLC选型…………………………………………………32
6.2 PLCI/O点分配控制程序及梯形图………………………33
第七章20/5t桥式起重机电气控制线路
7.120/5t桥式起重机工作原理………………………………38
7.220/5t桥式起重机主令控制器通断表…………………… 39
7.3 20/5t桥式起重机电气控制装置的安装要点……………40
第八章 起重机数字化控制系统的简述
结束语……………………………………………………………42
参考文献…………………………………………………………42
前言
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类:
一类为集中驱动,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮;
另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。
当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。
桥架的金属结构由主粱和端粱组成,分为单主粱桥架和双粱桥架两类。
单主粱桥架由单根主粱和位于跨度两边的端粱组成,双粱桥架由两根主粱和端粱组成。
主粱与端粱刚性连接,端粱两端装有车轮,用以支承桥架在高架上运行。
主粱上焊有轨道,供起重小车运行。
桥架主粱的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。
箱形结构又可分为正轨箱形双粱、偏轨箱形双粱、偏轨箱形单主粱等几种。
正轨箱形双粱是广泛采用的一种基本形式,主粱由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成,小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上,它的结构简单,制造方便,适于成批生产,但自重较大。
偏轨箱形双粱和偏轨箱形单主粱的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成,小车钢轨布置在主腹板上方,箱体内的短加劲板可以省去,其中偏轨箱形单主粱是由一根宽翼缘箱形主粱代替两根主粱,自重较小,但制造较复杂。
四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构,在上水平桁架表面一般铺有走台板,自重轻,刚度大,但与其他结构相比,外形尺寸大,制造较复杂,疲劳强度较低,已较少生产。
空腹桁架结构类似偏轨箱形主粱,由四片钢板组成一封闭结构,除主腹板为实腹工字形粱外,其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口,形成一个无斜杆的空腹桁架,在上、下水平桁架表面铺有走台板,起重机运行机构及电气设备装在桥架内部,自重较轻,整体刚度大,这在中国是较为广泛采用的一种型式。
普通桥式起重机主要采用电力驱动,一般是在司机室内操纵,也有远距离控制的。
起重量可达五百吨,跨度可达60米。
简易梁桥式起重机又称粱式起重机,其结构组成与普通桥式起重机类似,起重量、跨度和工作速度均较小。
桥架主粱是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面粱,用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车,小车一般在工字粱的下翼缘上运行。
桥架可以沿高架上的轨道运行,也可沿悬吊在高架下面的轨道运行,这种起重机称为悬挂粱式起重机。
冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作,其基本结构与普通桥式起重机相似,但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。
这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣,工作级别较高。
主要有五种类型。
铸造起重机:
供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。
主小车吊运盛桶,副小车进行翻转盛桶等辅助工作。
夹钳起重机:
利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中,或把它取出放到运锭车上。
脱锭起重机:
用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。
小车上有专门的脱锭装置,脱锭方式根据锭模的形状而定:
有的脱锭起重机用项杆压住钢锭,用大钳提起锭模;
有的用大钳压住锭模,用小钳提起钢锭。
加料起重机:
用以将炉料加到平炉中。
主小车的立柱下端装有挑杆,用以挑动料箱并将它送入炉内。
主柱可绕垂直轴回转,挑杆可上下摆动和回转。
副小车用于修炉等辅助作业。
锻造起重机:
用以与水压机配合锻造大型工件。
主小车吊钩上悬挂特殊翻料器,用以支持和翻转工件;
副小车用来抬起工件。
第一章 PLC在桥式起重机(天车)中应用的前景
1.1PLC发展前景
1随着工业自动化的发展,PLC、变频器在工厂设备改造中得到了广泛应用。
桥式起重机由于工作环境比较恶劣,而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作,还要求有一定的调速范围,所以传统的继电控制和串电阻调速已呈现出许多的缺点,对这一类生产机械的改造已十分必要。
2原设备的基本情况
某玻璃厂备煤车间的抓斗式桥式吊车用于装煤,玻璃的放场,将玻璃从地面抓放到停放在附近的列车上。
桥式吊车电气传动共有大车电机2台,小车电机1台,抓斗电机1台,抓斗提升电机1台,均为绕线式交流电动机,采用转子串电阻的方法启动和调速。
由于工作环境恶劣,粉尘和有害气体对电机滑环、碳刷及21个接触器腐蚀较大,加上任务重,操作程序难以保证,冲击电流大,触头消蚀严重,碳刷冒火,电机及转子绕组所串电阻烧损、断裂故障时有发生,平均每月发生较大的故障2.5次,对生产影响较大.转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时,转速也变化,调速效果差,所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低,因此要从根本上解决桥式吊车故障率高的问题,只有利用PLC作为控制装置以及彻底改变绕线式电机串电阻调速方式。
1.2 PLC控制桥式起重机(天车)改造的优缺点
1PLC改造后的情况
在现代工业控制中,PLC由于具有可靠性高,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而得到了广泛的应用,由于本系统主要是一些逻辑控制,所以以PLC作为控制核心,整个系统的输入26点,输出点27点,可选用三菱FX2N-64MR,该型号是PX系列中功能最强速度最快的PLC,它有32个输入点,32个输出 点,内置用户存储器为8K步,系统的组成原理图对于桥式吊车抓斗的开合、提升、大车、小车电机分别用四台FRNIC5000G7型变频器拖动;
对抓斗的开合电机、提升电机由原来45KW的绕线式电机改为30KW鼠笼型电机,大车小车的配用电机不变,但将转达子绕组引出线短路,去掉碳刷和滑环;
为使工作安全和可靠,防止因停电、变频器跳闸或制动单元失灵而导致起吊物下砸出现危险,原有机械抱闸制动装置仍保留。
2调速系统的工作情况
桥吊中电机所带负载都为恒转矩负载,抓斗开合、大车、小车电机都运行在1、3象限,均为电动状态,抓斗提升电机可运行在1、3、4象限,采用变频调速,机械特变硬,当负载转矩变化时,电机转速基本不变。
桥式吊车的速度调节可利用变频器的多级频率选择功能,将FWD、CM接通则正转,REV、CM接通则反转,将X1、CM,X2、CM,X3、CM三对端子分别接通,或其中两对或三对同时接通,可得7种频率,从而可方便地得到桥吊所要求的正反两个方向各6种速度。
应现场工作人员的要求,为照顾操作习惯,桥吊的转速控制仍采用原来的主令控制器和凸轮控制器。
利用主令控制器的五对触头,来得到变频器输出的6种转速。
电机加减速的时间可以通过变频器的设定来进行改变。
3从改造后运行来看,取得的效果非常明显。
主要表现为:
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)由于电动机启动电流限制得较小,频繁启动和停止时电动机热耗减少,寿命延长。
4)电磁制动器在低速时动作,其闸皮的磨损很小,使用寿命延长。
5)降低了对电网的冲击。
6)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。
该项目投资总费用为15 万元,改造完毕,投入运行。
经同期对比,在生产工况相同的情况下,改造后的电耗和维修费用比改造前每月下降约6000元,2年左右的时间就可收回投资。
第二章20/5t桥式起重机常用电器,电机及选用
2.1 常用低压电器
正确地选择电气设备对供电的可靠性,安全性,经济性都有重要的意义。
首先,应根据使用环境选择电气设备的类型,是所选电气设备与环境条件相适应;
其次,按电路的实际工作条件选择和校验电气设备的技术参数,以保证电力系统在正常时和发生故障时,电气设备均能安全,可靠地工作。
选择电气设备时应尽量选择国产先进设备,并注意在技术合理的条件下尽量节约投资。
不同的电气设备在选择时考虑的条件也不尽相同,下面简绍选择电气设备的一般原则。
一,按使用环境选择电气设备的类型
为了适应不同的装设地点,电气设备分为户内式
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- PLC 桥式起重机 天车 中的 应用