桥式起重机电气控制系统设计 - 图文(5)

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4 20/5t桥式起重机模拟实验

4. 1 实验仪器及设备

试验台THHPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置，PLC采用SIEMENS S7-200 CN,包括CPU 224 CN AC/DC/RLY 214-1BD23-0XB8,输入输出扩展模块EM 221 CN DC 221-1BH22-0XA8，EM 223 CN DC/RLY 223-1PH22-0XA8，空气开关，熔断器，接触器，断路器，导线若干等。

4. 2 实验步骤

1.准备工作。

（1）断开其他电源，只接通主机电源将相应程序下载到主机中。

（2）断开三相电源和PLC电源，按实验接线图（如图3.2所示）认真接线，先接PLC控制线路，再接主电气控制线路。仔细检查接线以确保接线无误。

（3）查看各电气元件上的接线是否牢固，各熔断器是否安装良好。 （4）检查接线无误后，插上三相电源。 2.操作试运行。

（1）合上电源总开关QS，将两个“横梁安全开关”SA7、SA6，“舱门安全开关”SA5置于“1”位置，将紧急开关SA4置于“1”位置，将Q1、Q2、Q3、SA置“0”位，为起动做好准备。

（2）按下启动按钮SB2，KM6吸合接通电源。 （3）副钩的控制

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将副钩控制开关Q1顺时针转到1位，“副钩提升”指示灯HL3亮，“副钩”电动机低速运转，依次转到2、3、4、5位电动机转速逐级升高，将Q1扳回“0”位，“副钩”电机停转，“副钩提升”指示灯HL3灭。在副钩提升过程中，按下SQ1，接触器KM6断开，副钩电机停止运行，若要使电机运行，需将“Q1”置“0”位，重新启动SB2。

将副钩控制开关Q1逆时针转到“1”位，“副钩”电动机以较低的速度反向转动，同时“副钩下降”指示灯HL4亮。依次转到2、3、4、5位，“副钩”电动机转速逐渐增高，将Q1转回“0”位，“副钩”电动机停止，“副钩下降”下降指示灯HL4灭。

（4）小车的控制

将小车控制开关Q2顺时针转到“1”位，“小车向前”指示灯HL5亮，小车电动机低速运转，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q2扳回“0”位，小车电机停止运行，若要使电机运行，需将“Q2”置“0”位，重新启动SB2。

将小车控制开关Q2逆时针转到“1”位，小车电动机以较低的速度反向转动，同时“小车向后”指示灯HL6亮，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q2扳回“0”位，小车电机停转，“小车向后”指示灯灭。在小车向后运行过程中，按下SQ2，接触器KM6断开，小车电机停止运行，若要使电机运行，需将“Q2”置“0”位，重新启动SB2。

（5）大车的控制

将大车控制开关Q3顺时针转到1位，“大车向左”指示灯HL7亮，大车电动机（两个）低速运转，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q3扳回“0”位，大车电机停转，“大车向左”指示灯HL7灭。在大车向左运行过程中，按下SB7,接触器KM6断开，大车电机停止运行，若要使电机运行，需将“Q3”置“0”位，重新启动SB2。

将大车控制开关Q3逆时针转到“1”位，大车电动机（两个）以较低的速度反向转动，同时“大车向右”指示灯HL8亮。

依次转到2、3、4、5位，大车电动机转速逐渐增高，将Q2转回“0”位，大车电动机停止，“大车向右”指示灯HL8灭。在大车向右运行过程中，按下SB5，接触器KM6断开，大车电机停止运行，若要使电机运行，需将Q3置“0”位，重新启动SB2。

（6）主钩的控制：合上主钩主电路电源开关SA1和主钩控制电源开关SA2。

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将主钩的控制开关SA向右转到上升档得的第“1”位置，KM7、KM9、KM1吸合，“主钩提升”指示灯HL1亮，同时主钩电动机正传，将SA依次转到2、3、4、5位，KM2、KM3、KM4、KM5相继吸合，主钩电动机转速逐渐提高；将SA依次转回至“0”位，接触器KM5-KM2依次断开，当SA置“0”位时，KM1、KM7、KM9断开，主钩电动机停止运行，“主钩提升”指示灯HL1灭。

若在主钩电动机上升过程中按下主钩上升限位开关SQ4，则所有主钩的控制接触器均释放，松开SQ4，电机继续运行。

将主钩的控制开关SA向左转到下降档的“C”位置，KM7、KM1、KM2吸合，主钩电动机以一个较低的转速正转；“主钩下降”指示灯HL2亮。

将SA转到下降档的第1、2位时，SA-4闭合，KM7通电吸合（表示制动器松闸），SA-8、SA-7相继断开，KM2、KM1相继释放，电动机转子电阻逐渐加入，电动机产生的力矩逐渐减小，使电动机工作在两种不同的转速状态。

下降第3、4、5位为强力下降：将SA转到“3”位置时，KM8、KM1、KM2吸合，电动机定子反向通电，主钩电动机反转，从第3到第5位，转子电阻相继切除，可获得三种强力下降速度，将SA转回“0”位，主钩电机停止运行。

图3.2 实验接线图

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结 论

经过几个月的努力，终于在指导老师和同学的帮助下基本完成了这次设计。本次毕业设计的课题是“20/5t桥式起重机电气控制系统改造设计”，通过对传统的接触器控制的桥式起重机改造成基于PLC控制的桥式起重机，已达到更高效更安全的目的。在如今这个科技飞速发展的时代，机械与电气的关系可以说是唇齿的关系，纯机械的研究已无法满足科技的快速发展，这次的设计就是机电相结合的一个设计，我从中学到了许多，包括学过的和自己通过查阅资料了解到的。通过设计我重新回顾了一下所学知识，对于梯形图编程也加深了理解，通过模拟实验，还初步学会了STEP 7-Micro/WIN软件的使用，这个软件对于学习和从事PLC行业的人很有帮助，能更好的了解和熟悉编程。同时还加强了我的信息检索能力，如何利用学校的资源快速地寻找到我所需要的资料，这也是个很重要的能力。

通过完成本次毕业设计，不仅仅是完成了这个设计，同时希望如果有机会今后从事类似的工作，不断提高自己相关方面的能力，并能设计出更好的方案，当然这个需要我更多的努力以及在实践中不断积累经验。这次设计结束了，但我需要学习的还没有结束。

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