龍門式起重機(jī)智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1、龍門式起重機(jī)智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)的起重機(jī)電控系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)速度變換功能，通常采用的方法有改變電機(jī)的極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速、渦流制動(dòng)器調(diào)速等。這些傳統(tǒng)的調(diào)速方式存在著電能浪費(fèi)大、操作安全和可靠性難以保障、故障率高、操作復(fù)雜、效率低等難以克服的瓶頸問題。要想從根本上解決龍門式起重機(jī)的電控系統(tǒng)存在的這些問題，就需要從改變傳統(tǒng)的控制方式入手，以可編程控制器（PLC）為控制中心、應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)智能化控制的方法與途

2、徑，實(shí)現(xiàn)了橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能化、高效穩(wěn)定運(yùn)行。龍門式起重機(jī)PLC變頻器1龍門式起重機(jī)智能控制系統(tǒng)總體方案1.1總體方案設(shè)計(jì)本課題以50噸龍門式起重機(jī)為研究對(duì)象，該龍門吊跨度36m，起升機(jī)構(gòu)起升鉤速為1.2～12mmin，小車運(yùn)行速度為3.6～38mmin，大車運(yùn)行速度為10～58mmin。各機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)、參數(shù)及數(shù)量如表1.1所示。本文只針對(duì)龍門式起重機(jī)的大車機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用西門子生產(chǎn)的S7300系

3、列變頻器在起重機(jī)控制柜中建立主站作為橋式起重機(jī)的控制中心，同時(shí)，在操控室建立從站，并引入人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)操控室控制指令的采集機(jī)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在人機(jī)界面或控制面板上的顯示。系統(tǒng)通過主站、從站和人機(jī)界面的結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)用于控制各機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器的控制。系統(tǒng)采用2臺(tái)變頻電機(jī)分別控制起重機(jī)大冗余的基礎(chǔ)上，選用相應(yīng)的數(shù)字量輸入輸出模塊SM323、模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332以及計(jì)數(shù)模塊FM350等。從站的硬件組成為：PS3072A

4、電源、從站模塊SIMATICET200M（IM1531）及數(shù)字量輸入模塊SM321DI16XDC24V16、模擬量輸入模塊SM331AI2X12BIT2，從站SIMATICET200M（IM1531）與主站、人機(jī)界面（PanelPC577）之間建立數(shù)據(jù)通訊傳輸。PLC主站微處理選用西門子生產(chǎn)的CPU3152DP的主要是由于在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)運(yùn)算過程中存在和大量的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算進(jìn)程，因此應(yīng)該在CPU的選用上將這一點(diǎn)加以充分的考慮，而西門子S73

5、152DP具有較強(qiáng)的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，能夠很好的滿足控制的要求。同時(shí)，它還配備有MPI和PROFIBUSDP接口，為變頻器和PLC之間搭建PROFIBUSDP通訊網(wǎng)絡(luò)提供了便利。數(shù)字量IO模塊SM323主要通過采集現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量通斷信號(hào)及輸出高低電平至繼電器或變頻器實(shí)現(xiàn)控制。模擬量輸入模塊SM331實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自各類傳感器的模擬量信號(hào)的采集，模擬量輸出模塊SM332將各類給定信號(hào)輸出給變頻器實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)和信號(hào)反饋，計(jì)數(shù)模塊FM3501用來(lái)采集編碼器

6、返回的脈沖信號(hào)用以計(jì)算電機(jī)速度。（3）轉(zhuǎn)速傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量利用光電編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖（1.3）的左半部分是常用的光電編碼器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。點(diǎn)光源（LED）發(fā)出的光在透鏡（Lens）的折射下變成標(biāo)準(zhǔn)的平行光，并經(jīng)過光柵和碼盤后照射在光敏接收器上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與電機(jī)同軸的碼盤會(huì)和電機(jī)以其轉(zhuǎn)動(dòng)，碼盤一轉(zhuǎn)必然會(huì)遮擋光信號(hào)對(duì)光敏接收器的照射，由于碼盤的孔洞是標(biāo)準(zhǔn)間隔和大小的，因此會(huì)使光信號(hào)以一定的周期照射在光敏接收器上，這樣光敏接收器接收到的以