龍門式起重機智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

1、龍門式起重機智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)在傳統(tǒng)的起重機電控系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)速度變換功能，通常采用的方法有改變電機的極對數(shù)來實現(xiàn)調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速、渦流制動器調(diào)速等。這些傳統(tǒng)的調(diào)速方式存在著電能浪費大、操作安全和可靠性難以保障、故障率高、操作復雜、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、應用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)起重機智能化控制的方法與途

2、徑，實現(xiàn)了橋式起重機變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能化、高效穩(wěn)定運行。龍門式起重機PLC變頻器1龍門式起重機智能控制系統(tǒng)總體方案1.1總體方案設計本課題以50噸龍門式起重機為研究對象，該龍門吊跨度36m，起升機構(gòu)起升鉤速為1.2～12mmin，小車運行速度為3.6～38mmin，大車運行速度為10～58mmin。各機構(gòu)驅(qū)動電機型號、參數(shù)及數(shù)量如表1.1所示。本文只針對龍門式起重機的大車機構(gòu)和起升機構(gòu)的控制系統(tǒng)進行設計。系統(tǒng)采用西門子生產(chǎn)的S7300系

3、列變頻器在起重機控制柜中建立主站作為橋式起重機的控制中心，同時，在操控室建立從站，并引入人機界面，實現(xiàn)對操控室控制指令的采集機現(xiàn)場數(shù)據(jù)在人機界面或控制面板上的顯示。系統(tǒng)通過主站、從站和人機界面的結(jié)合實現(xiàn)對用于控制各機構(gòu)驅(qū)動電機的變頻器的控制。系統(tǒng)采用2臺變頻電機分別控制起重機大冗余的基礎上，選用相應的數(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)絡逆系統(tǒng)運算過程中存在和大量的浮點數(shù)運算進程，因此應該在CPU的選用上將這一點加以充分的考慮，而西門子S73

5、152DP具有較強的浮點運算能力，能夠很好的滿足控制的要求。同時，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)絡提供了便利。數(shù)字量IO模塊SM323主要通過采集現(xiàn)場開關(guān)量通斷信號及輸出高低電平至繼電器或變頻器實現(xiàn)控制。模擬量輸入模塊SM331實現(xiàn)對來自各類傳感器的模擬量信號的采集，模擬量輸出模塊SM332將各類給定信號輸出給變頻器實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)和信號反饋，計數(shù)模塊FM3501用來采集編碼器

6、返回的脈沖信號用以計算電機速度。（3）轉(zhuǎn)速傳感器電機轉(zhuǎn)速的測量利用光電編碼器來實現(xiàn)，如圖（1.3）的左半部分是常用的光電編碼器結(jié)構(gòu)簡圖。點光源（LED）發(fā)出的光在透鏡（Lens）的折射下變成標準的平行光，并經(jīng)過光柵和碼盤后照射在光敏接收器上，當電動機轉(zhuǎn)動時，與電機同軸的碼盤會和電機以其轉(zhuǎn)動，碼盤一轉(zhuǎn)必然會遮擋光信號對光敏接收器的照射，由于碼盤的孔洞是標準間隔和大小的，因此會使光信號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