基于PLC的龙门吊车控制系统设计

浅谈PLC的塔式起重机控制系统的设计

由于传统的塔式起重控制系统由继电器接触器控制，其控制系统操作复杂、安全性差、电能浪费大、故障率高、效率低。本文建议设计塔式起重机的多参数监控方法，将变频器与可编程序控制器在控制系统中使用，从而构建基于PLC核心控制器的塔式起重机多参数安全控制系统。并于塔式起重机提升机构之上加一套由PG数模转换与旋转编码器构成变频器闭环系统。经过试验验证，该系统使用较为简便，其调整性能非常好，系统的稳定性、安全性也很好。

标签：PLC；塔式起重机；控制系统

引 言

国家相关标准规定塔机应安装一定的安全装置，按照功能划分，主要有超载保护装置与行程限位器两种。在塔机作业中，由于某些驾驶员不按照塔机起重特性要求严格操作而野蛮作业，更为严重的是还拆掉了限制器，因此，因违规操作、超重等原因而导致的倒塔事发生非常多。所以应当对塔机的关键参数进行实时监测，可以增加新的安全监控装置从而实现更智能化、更精确的安全保证。本文则以PLC为安全系统的核心，从而实现对塔机的变幅位置、起升高度、起重量还有回转状态进行实时监控，在保留原有的安全装置作为二级保护的基础上，进一步提高塔机在工作运行中的安全可靠性。

1 传统的塔式起重机的控制现状

在建筑机械中，塔式起重机占据着十分重要的位置，在建筑施工过程中极为关键，我国只费了五十年便完成了发达国家上百年的塔机发展的过程，现在已经与发达国家水平相当，并打入了国际市场。由于高层建筑的迅速发展，对施工机械要求也越来越高。所以，45TM内爬式、120TM自升式以及160TM附着式等都是我国自主设计制造；八十年代之后，国家建设事业迅猛发展，于是，最大建筑用的250TM塔机也随之产生。至九十年代，现代化进程更加迅速，国内外市场对塔機性能的要求逐渐提升，各大城市大型建筑、桥梁、电力、水利也迅速增加，市场需要使新产品的开发力度加大，先后出现300TM动臂式，400TM、900TM水平臂和塔机。90年代塔机产品开发生产技术明显得到提高，起升机构利用电动换挡减速箱、涡流制动、三速电机驱动，变幅回转使用变频调速或者采取双速电机液力联轴节驱动，其速度多种多样，其生产效率也得到很大提高。动作灵敏可靠，安全装置齐全，装有避免野蛮操作以及误操作装置，从而防止安全事故发生。

工业自动化平台系统

（龙门吊）

实

验

指

导

书

一、实验目的

1、了解工业自动化龙门吊平台系统工作流程

2、学习工业自动化龙门吊平台软件

二、实验内容

1、理解PLC控制龙门吊原理。

2、使用工业自动化龙门吊平台软件控制龙门吊。

3、使用TCP&UDP测试工具控制龙门吊。

三、实验设备

1、硬件：

1.1、PC机 1台

1.2、hw-36MT-3DA PLC 1个

1.3、WIFI设备服务器 1个

1.4、龙门吊模型 1套

1.5、24V电源 1个

1.6、12V电源 1个

1.7、公母交叉串口线 1条

2、软件：

2.1、ComMaster（串口大师）

2.2、TCP/UDP调试软件 2.3、UART—WIFI配置管理软件

2.4、工业自动化龙门吊平台软件

四、实验原理

1、基本概念：

图 1为工业自动化龙门吊平台系统工作框图。龙门吊模型为DC12V供电，通过PC机龙门吊控制应用软件发指令，将该数据发送到WIFI设备服务器，WIFI设备服务器与PLC串口相连。在PLC程序中，是将PC机发送过来的数据跟PLC内部不同寄存器数据进行比较，若数据相同，则会有相应的动作。

龙门吊模型hw-36MT-3DAPLCWiFi设备服务器PC机、龙门吊控制应用软件图1

基于PLC的车床电气控制系统设计

车床电气控制系统是指运用可编程控制器（PLC）对车床进行电气控制的系统。它由传感器、执行器、PLC、人机界面等组成，在车床加工的自动化控制中起着重要的作用。本文介绍了一种基于PLC的车床电气控制系统设计，主要包括以下内容：

一、控制系统硬件设计

PLC选用的是具有高性价比和可靠性的型号，根据实际需要选择了输入输出模块，以满足车床加工过程中需要控制的各种信号输入和执行器控制输出。同时，在车床电气线路设计中，对于每个执行器都应有对应的保护措施，以防止短路或过流等故障，保护系统的稳定性和安全性。

PLC程序采用Ladder图编写，根据车床加工的要求，编写了对应的控制策略。如对进给轴进行控制时，可以采用位置控制模式，根据加工要求以及机床的机械结构特点，确定调节位置的方式和速度，以达到加工精度的要求。此外，还需要制定安全控制策略，如在车床加工时，应设置急停开关、门禁开关等保护措施，以确保操作人员的安全。

三、人机界面设计

人机界面（HMI）是车床电气控制系统中的一个重要组成部分。它通过显示器和操作面板与PLC进行通讯，用于显示车床加工过程中各种信号和控制指令，同时操作人员也可以通过操作面板进行控制。为了提高可视化效果，设计了简洁明了的界面，并通过图形化控制按钮实现对车床加工的各种操作，如启动、停止、进给、回程等。

综上所述，基于PLC的车床电气控制系统设计具有高效、精准、安全等优点，能够有效提高车床加工的自动化水平和加工质量，具有广泛的应用前景。

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-- 基于PLC的龙门刨床控制系统设计

摘 要

传统的龙门刨床控制系统可靠性差,维护困难,加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展,用PＬＣ设计电气控制系统是简便可行的方法。本文介绍的用ＰLＣ设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能,而且在节省资金的前提下，还具有结构简单,运行稳定和便于维护等特点。特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速，从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值，显示准确、直观。

利用PＬC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法,为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。

关键词:PLC，龙门刨床,控制系统

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-- Designthe Ｅleｃｔriｃ Coｎtrol Systeｍof Planers Basｅdｏｎ PＬＣ

Ａbstract

The traditｉonaｌ coｎtｒoｌ sｙsｔem of gａntry planｅr hａs the shoｒｔcomings ｉn reｌiabiｌｉtｙ, maintenance，prｏｃeｓｓinｇ oｆ qualitｙ aｎd ｅfficiency ｏf pｒoduｃｔion． Now as ａ ｒeｓult oｆ ｔhe PＬC ｔｅｃhnology unｃeａsing dｅvｅlopmeｎt,

desｉgning the elｅcｔｒｉcal ｃontrol syｓtem ｗｉtｈ ＰLC is a siｍｐle and feasiｂｌe

meｔhｏd.This papeｒ pｒesenｔｓ ｔhe design oｆ ｇantｒｙ planｅr witｈ PLC fｏr thｅ