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新聞資訊

    第一章 PLC工程機械應用實例

    第一節 橋式起重機的控制

    橋式起重機廣泛應用于工業生產中,作為主要的運載設備使用小型可編程控制器對其進行控制,可以使系統的整體運轉穩定性和可靠性得到更好的保障。本例要給出的就是針對常見的橋式起重機系統編寫的控制程序。

    一、實現目標

    編程實現對橋式起重機的動作進行控制,具體要求如下:

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    (1)吊鉤升降控制

    吊鉤是通過電機拖動鋼絲完成升降動作的,電機的正反向運轉決定吊鉤的動作方向,在運轉中需要考慮鋼絲的極限范圍。

    (2)小車前后運行控制

    起重機運載小車的前后運動也是通過電機驅動的,在動作過程中,不允許超出起重機的兩側極限位置。

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    (3)起重機左右運行控制

    起重機左右運轉由拖動電機帶動整個車體在軌道上左右運動,其運動范圍應該控制在軌道離兩個盡頭一定距離處,以確保設備不會脫離軌道。

    (4)聲光指示控制

    起重機處于運動過程狀態時,要給出鈴聲警告;在運轉到對應的極限位置時,在駕駛室內給出指示燈顯示。

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    二、解決思路

    橋式起重機的控制很簡單,主要是實現對3個拖動電機的正反轉控制。其控制實現的邏輯可以采用本書第2章中介紹的控制方法,考慮到實際的起重機控制中使用的不是控制按鈕而是多向轉換開關,同時快速換向的情況較多,所以在程序實現上要求對這些細節充分考慮,采取對應的實現手段。通過上述分析,利用通用的電機控制程序,增加位置控制邏輯的處理,就可以實現對橋式起重機的可編程控制器控制。

    三、控制需求分析與硬件設計

    可編程控制器用于橋式起重機控制,只需要使用最簡單的設備就可以實現控制要求。系統的輸入主要是總電源合閘信號、3個主要被控設備的控制信號和相應的位置極限信號;輸出是3個拖動電機的正反轉信號和聲光指示信號。總地來說,需要13個輸入信號和8個輸出信號。橋式起重機控制系統的PLC配置示意圖。

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    確定系統的輸入輸出信號設計后,根據橋式起重機動作控制要求,對各個拖動電機的控制邏輯關系進行分析,完成程序編寫。

    1. 橋式起重機控制的邏輯分析

    橋式起重機的控制實現是圍繞3個拖動電機進行的可編程控制器應用教材,每個電機的控制邏輯基本相同,在實現時可以參照本書有關電機控制的子程序。

    考慮到橋式起重機控制的特殊性可編程控制器應用教材,其啟停操作不需要使用自鎖功能,同時考慮到極限位置的限制,動作的指令中需要加入相應的位置限制邏輯。由于實現的邏輯簡單,不做過多的講述。

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    2. 橋式起重機控制程序設計

    通過使用可編程控制器對3個電機的正反轉控制的實現,就可以實現對橋式起重機的動作控制。本例梯形圖。

    本例的橋式起重機控制程序,在實現基本的電機控制的基礎上,同時對系統的具體應用需求進行了考慮,增加了對位置的邏輯處理,具有限位和報警功能。報警鈴在系統調取和移動時給出警告,確保工作時能引起相關區域人員的注意。在對橋式起重機的控制中,主要利用的是對電機的控制,主要的特點就是由于電機正反轉是由主令控制器給出信號,所以命令信號本身具備保持的特性,在設計時不需考慮信號的自鎖問題。

    四、總結與評價

    目前的橋式起重機系統大部分還是使用的繼電器接觸器形式進行控制,但隨著可編程控制器價格的不斷降低和起重設備功能的不斷增強,已經出現使用可編程控制器進行控制的起重設備。這里給出的橋式起重機控制子程序,只是針對常用的工作方式進行了設計分析,對于一些功能全面的系統,可能還需要考慮自動運轉等控制功能,結合本書其他章節的程序設計,不難實現這類的功能程序開發。在程序開發中,對于所控制系統的實際控制設備狀況進行相應的程序設計,這在設計中是很重要的,可以使設計的程序更能適合系統使用,并可以避免不必要的故障。

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