下载文档原格式
桥式起重机俗称行车，是工矿企业应用非常广泛的起重机械。
传统的桥式起重机为了提高起动转矩，采用绕线式异步电动机拖动，通过鼓形凸轮控制器的操作来改变其转子所串电阻调速。
随着新技术和控制设备的发展，现在人们普遍采用变频器作为变频调速电源，用笼形异步电动机取代原来的绕线异步电动机，用PLC作为控制装置进行无触点控制。
从而改善了调速性能，增加了系统的可靠性。
本文通过一个实例分析变频器和PLC在系统中的具体应用。
1、桥式起重机拖动系统1.1 桥式起重机的运行机构1）大车拖动系统拖动整台起重机顺着车间方向左右移动（以司机的坐向为参考）2）小车拖动系统拖动吊钩及重物顺着桥架作前后运动。
3）吊钩拖动系统拖动重物作吊起或放下的上下运动。
大型起重机（超过10t）有两个起升机构:主起升机构（主钩）和副起升机构（副钩）。
通常主钩与副钩不能同时起吊重物。
1.2 负荷特点桥式起重机的拖动系统负载都属于恒转矩性质，且其起升机构为位能性负载，当起升机构起吊重物下降或者快速减速运行时，电动机处于再生发电制动状态。
需要将电能通过反馈装置反送给电网或消耗在制动电阻上，以防直流处的泵升电压影响制动效果。
1.3 控制要求1）起升机构要求起动转矩大，起动运行平稳。
能够实现正反转运行且要有超载、限位、限流等多种保护。
2）起升机构在启停过程中易出现“溜钩”问题。
由于制动器从抱紧到松开，以及从松开到抱紧的动作过程需要时间（约0.65），而电动机转矩的产生或消失，是在通电或断电瞬间就立刻反应的。
因此，制动器和电动机在动作的配合上极易出现问题。
如电动机已经通电，而制动器尚未松开，将导致电动机的严重过载;反之，如电动机已经断电，而制动器尚未抱紧，则重物必将下滑，即出现溜钩现象。
因此要有相应的防止措施。
起升机构中要有机械制动器。
起重用变频器具有零速全转矩功能（又称零伺服功能，即零速时电动机仍能输出150%的额定转矩，使重物停在空中），但是若重物停在空中时出现电源瞬间停电等情况，就会有重物下滑的危险。
PLC和变频器桥式起重机控制系统设计毕业设计毕业设计题目：PLC和变频器桥式起重机控制系统设计摘要：本文以桥式起重机为研究对象，通过PLC和变频器控制系统设计，实现对桥式起重机的自动化控制。
首先，对桥式起重机的工作原理和结构进行了详细介绍；然后，分析了PLC和变频器在桥式起重机控制系统中的优势和应用；最后，进行了PLC和变频器桥式起重机控制系统设计。
关键词：桥式起重机；PLC；变频器；控制系统；自动化一、引言桥式起重机是一种非常常见的起重设备，广泛应用于工厂、码头、港口等场所。
它具有运载能力强、工作灵活、结构稳定等特点。
目前，为了提高桥式起重机的操作效率和安全性，许多企业将自动化控制引入到桥式起重机中。
二、桥式起重机的工作原理和结构桥式起重机一般由桥架、行车和起重机构等组成。
工作时，起重机电机通过驱动机构提供动力。
起重机构由卷筒、悬挂系统和钩组成。
具体工作原理和结构可参考相关教材。
三、PLC和变频器在桥式起重机控制系统中的应用PLC和变频器作为现代自动化控制的重要组成部分，广泛应用于桥式起重机控制系统中。
PLC主要负责控制逻辑的实现，如控制起升、小车前后移动、大车左右移动等操作；变频器则用于控制电机的转速，实现对起重机各部分的精确控制和调速。
四、PLC和变频器桥式起重机控制系统设计1.系统硬件设计根据桥式起重机的实际需求和控制要求，选择合适的PLC和变频器设备，并搭建起相应的控制系统硬件平台。
2.系统软件设计利用PLC编程软件进行控制逻辑的设计和实现，包括起升、小车前后移动、大车左右移动等操作的代码编写。
同时，利用变频器的调试软件，设置合适的参数，实现电机的精确调速。
3.系统测试和调试将设计好的控制系统连接到实际的桥式起重机上，进行系统的测试和调试。
通过不断调整参数，检查系统运行状态，确保系统性能满足要求。
五、总结通过本文的研究，我们成功设计出了基于PLC和变频器的桥式起重机控制系统。
该控制系统具有自动化程度高、操作灵活、性能稳定等优点，可以提高桥式起重机的工作效率和安全性。
桥式起重机PLC控制改造设计作者：胡广乐康宁来源：《科技传播》2013年第04期摘要传统桥式起重机主要由交流凸轮控制器进行控制，其通常采用绕线式电动机转子串电阻调速，交流控制器在频繁的动作和高压影响下会经常出现触电烧损，同时，电阻箱在长时间的工作环境下很容易出现腐蚀老化等现象，给工作带来许多负面影响。
桥式起重机是厂矿、仓库等部门常用的起重设备，在工业生产过程中起重举足轻重的作用。
随着工业自动化的发展，PLC、变频器工厂设备中的应用越来越广泛。
由于PLC的工作可靠性高，因此用PLC来代替传统的交流控制器已成为一种必然趋势。
关键词桥式起重机；PLC；改造中图分类号TH21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）85-0164-021 桥式起重机PLC改造的意义桥式起重机是一种用于起吊和放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重设备。
起重设备的形式多种多样，在不同的生产环境下，使用的设备形式不同，比如桥式、塔式、门式、缆索式等。
本文所要描述的起重机为桥式起重机，桥式起重机根据其形式还可以区分类别，比如单主梁桥式起重机和双梁桥式起重机等，也可根据其吊具的不同分为吊钩、抓钩、电磁等，当然还有许多种类。
桥式其中结构示意图如右：1-驾驶室 2-辅助滑线架 3-交流磁力控制屏 4-电阻箱 5-起重小车 6-大车拖动电动机 7-端粱8-主滑线 9-主粱目前，在许多企业的生产设备运行上存在一些问题，企业现在所使用的生产设备和控制技术相对于目前日益发展和进步的科学技术来说都开始呈现出落后和老化的态势。
由于社会和科学技术的发展日新月异，所以一些原来的起重机设备在还没有完成设计寿命之前就已经出现弊端，这些设备在使用过程中，其稳定性和可靠性并未出现问题，甚至很多设备刚投入实用不久，使用时间还不到其设计寿命的一半。
但是随着新技术的开发和投入使用，这些设备技术已经跟不上时代的发展，在实际的运行中出现效率偏低、能耗偏高、控制不够优越等现象。
毕业设计（论文）答辩委员会毕业设计（论文）成绩评定书专业班级：06机电一体化姓名：董艳军毕业设计（论文）课题：桥式起重机PLC控制改造设计经毕业设计（论文）答辩，评定该同学的毕业设计（论文）成绩为毕业设计（论文）答辩委员会主任：副主任：年月日毕业设计（论文）任务书根据机电一体化专业教学计划安排，董艳军同学毕业设计（论文）任务如下：1、毕业设计（论文）课题：桥式起重机PLC控制改造设计2、原始资料：桥式起重机电路原理图3张，起重机电气元件表一个，该起重机的起升机构采用主令控制器控制，大车、小车行走机构采用凸轮控制器控制，该起重机过载保护采用过流继电器，各方向均设有行程限位开关。
整个起重机控制系统共有4台电动机。
3、设计要求：把上述起重机的继电-接触器控制系统改造成PLC控制，完成控制系统图绘制和PLC接线图的设计，主要完成PLC的选型设计和地址分配。
4、设计时间：自9 月23 日至12 月26 日指导教师：成教处主任：年月日指导人评语：成绩：年月日评阅人评语：成绩：年月日目录第1章绪论 (1)1.1 电气控制技术的发展 (1)1.2 对铣床控制电路进行PLC改造的意义 (1)1.3 本设计的主要内容 (2)第2章桥式起重机控制电路的原理分析 (3)2. .1 桥式起重机简价 (3)2. 2 起重机电动机的工作状态分析 (5)2. 3 起重机控制原理分析 (7)第3章起重机PLC控制系统的设计 (16)3. 1 可编程序控制器的功能重操特点 (16)3. 2 PLC控制系统的设计基本原则与主要内容 (18)3. 3 PLC硬件的选择 (19)3. 4 减小所需I/0点数的方法 (22)3. 5 PLC的造型设计 (25)第4章桥式起重机PLC控制系统的程序设计 (34)4.1 PLC控制程序设计的一般步骤 (34)4 2 桥式起重机控制程序的设计 (35)第5章桥式起重机PLC控制系统的检修 (42)5.1 桥式起重机常见故障及可能原因 (42)5.2 桥式起重机常见故障的检查 (42)5.3 20T桥式起重机电气控制线路的常见故障的检修 (43)参考文献 (46)结束语 (47)第1章绪论1.1 电气控制技术的发展19世纪末，电动机逐渐代替了蒸气机，出现了电力拖动。
畢業設計（論文）答辯委員會畢業設計（論文）成績評定書專業班級：08電氣自動化姓名：畢業設計（論文）課題：橋式起重機PLC控制改造設計經畢業設計（論文）答辯，評定該同學的畢業設計（論文）成績為畢業設計（論文）答辯委員會主任：副主任：年月日畢業設計（論文）任務如下：1、畢業設計（論文）課題：橋式起重機PLC控制改造設計2、原始資料：橋式起重機電路原理圖3張，起重機電氣元件表一個，該起重機的主鉤採用主令控制器控制，副鉤、大車、小車行走機構採用凸輪控制器控制，該起重機超載保護採用過流繼電器，各方向均設有行程限位開關。
整個起重機控制系統共有5臺電動機。
3、設計要求：把上述起重機的繼電-接觸器控制系統改造成PLC 控制，完成控制系統圖繪製和PLC接線圖的設計，主要完成PLC的選型設計和地址分配。
4、設計時間：指導教師：教務處主任：年月日指導人評語：目錄第1章绪论 (1)1.1 过程控制技术的发展概述 (4)1.2 对起重机控制电路进行PLC改造的意义 (5)1.3本设计的主要内容 (6)第2章桥式起重机电气控制 (7)2.1 桥式起重机简介 (7)2.2桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求 (9)2.3 起重机电动机的工作状态分析 (10)2.4 起重机控制原理分析 (12)第3章起重机PLC控制系统的设计 (23)3.1 可编程序控制器的功能和特点 (23)3.2 PLC控制系统的设计基本原则与主要内容 (24)3.3 PLC硬件的选择 (26)3.4 节省PLC输入输出点数的方法 (29)3.5 PLC的选型设计 (31)第4章桥式起重机PLC控制系统的程序设计 (42)4.1 PLC控制程序设计的一般步骤 (42)4.2 桥式起重机控制程序的设计 (43)第5章桥式起重机PLC控制系统的检修 (52)5.1 桥式起重机常见故障及可能原因 (52)5.2 20/5T桥式起重机电气控制线路的常见故障检修 (53)参考文献 (55)结束语..................................................................................................... 错误！未定义书签。
0 前言我国是一个工业制造强国。
在21世纪我国已经成为了一个国际主要的劳动力市场。
在走向现代化道路的过程中，起重机扮演着越来越重要的角色。
起重机是建筑工地的主要机械生产力，担负着向高层工地运送建筑材料和人员的任务。
在煤矿企业中，起重机主要担负着重矿井提升煤炭的作用，并且还担负着运送井下工作人员和生产工具的任务。
起重机的质量和性能的好坏，直接决定了煤矿企业的工作效率。
在工厂中，起重机担负着生产材料的和商品的运送，是生产企业中物流部分的核心。
在我国自动化控制已经深入到了我们日常生活的每一个领域，在自动化控制领域，PLC 是一种重要的控制设备。
目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。
使用PLC控制起重机能极大的节省成本，比如雇佣一位操作工人，得拿出6万的年薪和1万的保险金，而且操作失误会造成更大的损失，但是使用PLC控制可以使操作更加简便。
接触器的线圈年头长了就会坏，维修保养都不方便。
有软件代替硬件可以避免软件的磨损，有效的避免了事故的发生，避免了不必要的经济损失。
所以设计一套PLC控制起重机的系统是必要的，也是可行的。
在国外的西门子公司有同类型的产品，但成本很高功能很强大，不适合中小型企业使用，PLC的推广有十分的迫切，所以我设计了这个系统。
1 起重机概述1.1 起重机的起源中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。
14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。
19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。
19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。
20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。
1.2 起重机的基本组成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。
毕业设计plc控制桥式起重机PLC（可编程逻辑控制器）技术在工业自动化领域发挥着重要的作用，它具备可编程、易扩展、高可靠性等特点，被广泛应用于各种控制系统中。
在毕业设计中，我们选择了PLC控制桥式起重机作为研究对象，旨在通过PLC技术改进桥式起重机的控制系统，提高其性能和操作的安全性。
本文将对这一毕业设计的内容进行详细阐述，以供读者参考。
首先，我们将介绍桥式起重机的基本原理和结构。
桥式起重机是一种常用的起重设备，其具备在两端设置的大臂可自由移动的特点，可用于各种工业场所的货物搬运。
桥式起重机的主要组成部分包括：大臂、小臂、平台、滑轮组、电动机和控制系统等。
在起重过程中，控制系统起着至关重要的作用，它能够控制各个电动机的启停、速度调节以及起重机的方向等。
PLC控制桥式起重机的优势显而易见。
首先，PLC具备可编程的特点，可以根据实际需求编写程序，实现自动化控制。
其次，PLC系统易于扩展和维护，结构简单，可根据需求增加输入输出模块，提高系统的功能性。
另外，PLC还具有高可靠性和抗干扰能力，能够适应工业环境的特殊要求，确保起重机的操作安全。
在进行PLC控制桥式起重机的设计时，我们首先需要分析起重机系统的功能需求。
起重机的基本控制功能包括：起升、行走、旋转和变幅等。
我们需要编写PLC程序，实现对起重机各个部分电动机的控制，包括启停、正反转、速度调节等。
此外，我们还需考虑安全性因素，编写紧急停止、防撞、超载保护等程序，确保起重机操作的安全可靠。
在具体实施中，我们可以采用西门子、施耐德等知名PLC品牌的设备，结合相应的编程软件进行编写程序。
在编写程序时，需要考虑到桥式起重机的具体参数，如起升高度、最大载重量、行走速度等，并根据实际需求进行调整。
在程序编写完成后，需要进行严密的测试和调试，确保PLC控制桥式起重机能够完全满足设计要求。
总结起来，通过本次毕业设计，我们旨在通过PLC技术改进桥式起重机的控制系统，提高其性能和操作的安全性。
1234学院毕业设计（论文）摘要随着现代控制理论的应用，微处理器和微电子技术的发展，使变频调速控制系统日趋成熟。
而桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，故对于提高其运行效率，确保运行安全，降低物料搬运成本是十分重要。
传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制，采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速，这种控制系统存在可靠性差，故障率高，电能浪费大，效率低等缺点。
因此根据桥式起重机的运行特点，将可编程序控制器与变频器结合应用于桥式起重机控制系统，其中PLC系统则采用SIEMENS公司产品，大大提高了操作精度和稳定度;综合保护功能完善，便于及时发现、查找、处理故障；并且节约了能源。
关键词:可编程序控制器；桥式起重机；变频调速；变频器目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1桥式起重机简介 (2)1.2 本课题设计的意义、主要内容及基本参数 (3)第二章矢量控制变频调速 (4)2.1 变频调速的基本原理 (4)2.2变频器的基本结构和功能 (7)2.2.1变频器的主电路 (7)2.2.2变频器的控制电路构成 (8)2.3变频调速的控制方式—矢量控制方式 (9)2.3.1矢量控制的基本思想 (9)2.3.2矢量变换规律 (11)2.3.3矢量变换下异步电动机的数学模型 (15)2.4矢量变换控制方程 (17)第三章桥式起重机变频控制系统的硬件设计 (19)3.1总体设计方法 (19)3.2 PLC技术简介 (21)3.2.1 PLC概述 (21)3.2.2 Siemens S7-200结构及工作原理 (22)3.3部件的选择 (24)3.3.1电机的选用 (24)3.3.2变频器的选用 (26)3.3.3 PLC的选用 (31)3.3.4常用辅件的选择 (31)3.4起重机变频调速系统设计 (34)3.4.1系统控制的要求 (34)3.4.2控制系统的1/O点及地址分配 (34)第四章桥式起重机变频调速系统软件设计 (40)4.1 S7-200PLC网络的通信协议 (40)4.1.1 S7-200PLC网络的通信协议的种类 (40)4.1.2本系统通信协议的选择 (41)4.2 PLC程序设计 (45)4.2.1 PLC编程软件概述 (45)4.2.2程序设计 (46)4.3系统抗干扰措施 (52)第五章结束语 (54)致谢.................................. 错误！未定义书签。
摘要隨著現代控制理論的應用，微處理器和微電子技術的發展，使變頻調速控制系統日趨成熟。
而橋式起重機作為物料搬運系統中一種典型設備，在企業生產活動中應用廣泛作用顯著，故對於提高其運行效率，確保運行安全，降低物料搬運成本是十分重要。
傳統的橋式起重控制系統主要採用繼電器接觸器進行控制，採用交流繞線串電阻的方法進行啟動和調速，這種控制系統存在可靠性差，故障率高，電能浪費大，效率低等缺點。
因此根據橋式起重機的運行特點，將可編程序控制器與變頻器結合應用於橋式起重機控制系統，其中PLC系統則採用SIEMENS公司產品，大大提高了操作精度和穩定度;綜合保護功能完善，便於及時發現、查找、處理故障；並且節約了能源。
關鍵字:可編程序控制器；橋式起重機；變頻調速；變頻器基於PLC和變頻器的橋式起重機控制系統設計目錄摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1桥式起重机简介 (1)1.2 本课题设计的意义、主要内容及基本参数 (1)第二章矢量控制变频调速 (4)2.1 变频调速的基本原理 (4)2.2变频器的基本结构和功能 (6)2.2.1变频器的主电路 (6)2.2.2变频器的控制电路构成 (7)2.3变频调速的控制方式—矢量控制方式 (7)2.3.1矢量控制的基本思想 (7)2.3.2矢量变换规律 (8)2.3.3矢量变换下异步电动机的数学模型 (11)2.4矢量变换控制方程 (12)第三章桥式起重机变频控制系统的硬件设计 (13)3.1总体设计方法 (13)3.2 PLC技术简介 (15)3.2.1 PLC概述 (15)3.2.2 Siemens S7-200结构及工作原理 (15)3.3部件的选择 (16)3.3.1电机的选用 (16)3.3.2变频器的选用 (18)3.3.3 PLC的选用 (21)3.3.4常用辅件的选择 (22)3.4起重机变频调速系统设计 (23)3.4.1系统控制的要求 (23)3.4.2控制系统的1/O点及地址分配 (24)第四章桥式起重机变频调速系统软件设计 (28)4.1 S7-200PLC网络的通信协议 (28)4.1.1 S7-200PLC网络的通信协议的种类 (28)4.1.2本系统通信协议的选择 (28)4.2 PLC程序设计 (30)4.2.1 PLC编程软件概述 (30)4.2.2程序设计 (30)4.3系统抗干扰措施 (37)第五章结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1234學院畢業設計（論文）第一章緒論1.1橋式起重機簡介橋式起重機在冶金企業及其它行業有著廣泛的應用,其作用主要用來實現物體的升降和轉運,橋式起重機工作環境惡劣,工作任務重。
