门机回转系统的PLC应用内容.doc

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1、1门座式起重机的简介1.1门座式起重机的概述门机是门座式起重机的简称,是有轨运行的臂架型移动式起重机。在现代海河港口装卸设备中占有重要地位,它具有较好的工作性能和独特的优越结构。我们港口总共有两种门机分别是MQ40-43和,下面我们介绍一下本港门机。首先我们以我港门机MQ40-43来做了解认识。门机分为四大机构包括(起升机构、变幅机构、旋转机构、行走机构),其中前三个机构为工作机构,行走机构为非工作机构。门机采用转盘式回转支承装置。臂架系统、平衡梁系统、人字架、机器房、司机室等安装在转台上,转台由滚动元件支撑着。这样装在门架上部的回转部分可以相对与门架做360的回转运动。门机在四大机构的配合下

2、,既可以完成货物的升降,起重机的行走、带载做任意角度的旋转,以及在变幅允许的范围内进行作业。金属结构包括门架、转盘、上转柱、机器房、司机室、臂架系统、平衡系统组成。本机的臂架系统、转盘、立柱、平衡梁等结构件采用Q345B材料制成,臂架系统采用箱形结构,上转柱、转盘等为板梁或混合结构。门座起重机有起升、回转、变幅和运行机构,前3种机构装在转动部分上,每一周期内都参加作业。转动部分上还装有可俯仰的倾斜单臂架或组合臂架及司机室。运行机构装在门座下部,用以调整起重机的工作位置带斗门座起重机还装有伸缩漏斗、带式输送机等附加设备,以提高门座起重机用抓斗装卸散状物料时的生产率。除电气保护装置外,还装有起重量

3、或起重力矩限制器、起重机夹轨器等安全装置。门座起重机大多采用水平变幅系统。重物和臂架系统各自的重心在变幅过程中几乎无垂直位移。其方法之一是靠增设活动平衡重来平衡臂架系统俯仰时的合成重心的升降变化这种方法布置较方便,工作也较可靠,应用广泛。方法之二是靠臂架系统的机构特性来保证变幅时合成重心的移动轨迹接近水平线,无活动平衡重。所吊重物在变幅过程中沿着近于水平线的轨迹移动,可采用补偿法和组合臂架法。补偿法是通过特种储绳系统在变幅过程中自动收放相应起升绳,以补偿臂架升降造成的吊具垂直位移。组合臂架法是依靠组合臂架的机构特性保证臂端在变幅过程中接近水平移动。两种方法都得到广泛应用。1.2门座式起重机的设

4、计环境参数 工作状态最大风速: 20米/秒 非工作状态最大风速: 55米/秒 工作环境温度: -20.936.3 平均相对湿度: 66% 最大相对湿度: 79% 最小相对湿度: 60%1.3门机的基本参数(1) 额定起重量是指起重机在正常工作的状态下允许吊起的物体的质量和可从起重机上取下的吊具的质量总和额定起重量不包括吊钩、吊钩装置等质量,包括抓斗、电磁吸盘、集装箱吊具等的质量)本门机的额定起重量是40t43m;吊钩50t33m最小幅度12m。(2) 起升高度是指指空载时从起重机停放水平面或运行轨道顶面到吊具最高工作位置的垂直距离。本门机的起升高度:a. 吊钩37m;b.抓斗25m左右(轨上)

5、(3) 下降深度是指起重机在空载时从地面或轨面到吊具最低工作位置之间的垂直距离。本门机的下降深度:23m(轨下)(4) 轨距和基距:轨距是指运行轨道中心线之间的水平距离。本港所有门机的轨距属于双线门机为12米。同一轨道上起重机或小车两支撑点中心线之间的水平距离。本门机基距是14米。(5) 最大高度69.2m(6) 尾部回转半径9m(7) 总行走轮数32只(8) 整机自重约699t(9) 上机电压10KV(10)装机容量833KW,起升2280KW;变幅75KW;旋转255KW;行走811KW2门座式起重机的结构原理及PLC控制原理2.1起升机构2.1.1起升机构的结构原理起升机构由两套独立卷扬

6、装置的组成,前后布置在机器房内。两套卷扬机构既可以单独,也可以同时工作。抓斗作业时,前部的卷扬装置钢丝绳连接四索抓斗的闭合绳,后部则连接支持绳。起升驱动装置包括变频调速电动机、硬齿面减速箱、起升盘式制动器及钢丝绳卷筒等。卷筒是用来收、放卷绕钢丝绳的储绳装置。同时它把电动机的回转运动变成钢丝绳的直线运动,并把动力传递给钢丝绳。在有槽卷筒的圆柱形外表面上,切有螺旋导向槽,绳槽的作用是使钢丝绳在卷筒上排列整齐,增加钢丝绳与卷筒的接触面积,减少钢丝绳的接触应力,同时在卷绕过程中,卷筒上相邻两个绳圈不至发生摩擦,减少钢丝绳之间的磨损,从而增加钢丝绳的使用寿命。其工作原理是,变频电机经过联轴节带动齿轮减速

7、器,齿轮减速器低速轴又带动绕有钢丝绳的卷筒。控制变频电动机的正、反转,就能使卷筒上的钢丝绳卷进或放出,实现取物装置和货物的上升或下降;切断电动机电源时,依靠电力液压推杆制动器制动,使取物装置和货物停止运动。2.1.2起升机构的PLC的控制原理手柄在零位,相序正常,起升无故障,风速仪风速(风速达到18m/s时间断音响报警;风速达到20m/s时长音报警,并输出继电器触点断电信号)在正常范围内,超负荷(95%额定起重量时有灯光显示和声音报警,110%额定起重量时,输出继电器触点延时断电信号)正常,不作行走运行,起升无故障时,机构允许升降。若超负荷超出正常的范围,则只允许下降不允许上升。若在正常上升范

8、围内,不超负荷,上升操作允许;在正常下降范围内,下降操作允许。另外,起升机构还装有起安全保护作用的多功能限位,限位能够实现正常升降位置前的减速、自动停止和极限位置时的紧急停止。起升机构的电机上还装有超速保护开关,以保证起升机构的正常工作。2.2变幅机构2.2.1变幅机构的结构原理变幅机构主要由电动机、减速器、制动器、齿条导向装置等组成。门机变幅机构减速器采用的是德国SEW传动机械公司生产的硬齿面减速器,减速器的型号是M4PSF80,在使用过程中定期检查减速器的润滑油(VG 460 齿轮油),并按本说明书要求定期进行更换。电动机是大连天元厂生产的变频电动机,电动机的型号为YZP-280M-6DM

9、TR,电动机的功率为75kw,该电机具有启动平稳,冲击小等优点,使变幅机构工作时无严重冲击和异常响声,振动小,运动平稳,工作可靠。制动器采用YPZ2-500V/Ed50/6电动液力推杆制动器,使用时应保证有足够的变压器油。制动器应经常进行制动力矩、制动行程和间隙的调整。制动装置动作灵活,安全可靠。在使用过程中制动器应经常检查,调整制动力矩,制动行程和间隙以保证制动器的安全正常工作 。变幅齿条导向兼有导向和调整齿条与小齿轮啮合状况的作用。变幅驱动装置工作原理:变幅减速轴与小齿轮相连,小齿轮转动,带动齿条前后移动,从而推动臂架摆动。上下压轮和小齿轮都装在摇摆架上,并且在变幅时可以绕摇摆架的轴线摆动

10、,保证齿轮与齿条很好的啮合。变幅机构的齿条、齿轮是一对开式传动,使用过程中由于磨损的原因,啮合间隙可能会产生变化,为保证该机构的正常工作,需要调整用调整齿轮、齿条的啮合间隙,调整工作可以通过调整变幅机构摇架上的偏心压轮来实现 。限位装置:变幅机构在摇架外侧钢结构装有变幅行程限位保护开关。变幅水平移动的原理:门机多采用四连杆式组合臂架。臂架系统是由臂架(变幅大臂)、象鼻梁、和刚性拉杆三部分组成,连同机架(人字架)组成平面四连杆机构。在臂架摆动时,象鼻梁端点的运动轨迹以接近水平的轨迹移动。臂架下铰处装有幅度极限行程限位开关。另外,在臂架下端还装有幅度传感器。防止起重机在工作过程中出现超幅现象,该系

11、统应经常检查,以保证起重机的安全可靠 。2.2.2变幅结构的PLC控制原理PLC控制原理:主令控制器置零位,相序正常,风速正常,变幅无故障,不作行走运行。增幅档时,不超负荷 ,限位正常,增幅操作允许,增幅指令依次输入到PLC,由PLC程序控制电机的运行,不论增幅(或减幅)、变幅制动器都打开,当手柄回零时,制动器延时抱闸,变幅机构到达最大(最小)幅度前会自动减速并最终停止。变幅机构的限位能够实现最大最小幅度前的自动减速,自动停止。另外还在臂架的下铰点处装有最大最小幅度的紧急停止限位开关。变幅电机上还装有超速保护开关以保证变幅机构的正常工作。2.3回转机构的结构原理及PLC的控制原理2.3.1回转

12、机构的结构原理旋转机构由两套驱动装置和外齿式三排滚柱轴承组成。两套旋转驱动装置分别布置在机房前部,每套驱动装置均由立式电机、制动器及二级立式行星减速器组成。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合,驱动起重机的旋转部分作旋转运动。旋转减速器为立式行星减速器,型号为P2HF042,这种减速器能获得较大的传动比,满足旋转低速的要求。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合,驱动起重机的旋转部分作旋转运动。主令设四档位置,左转与右转档位对称。第一档全电阻,第二档切一级,第三档再切一级,第四档以时间原则自动加速,最后电机运行在自然特性上。制动部分通过踩下制动踏板使液压推动器通电

13、达到推动器推杆运动,达到刹车的目的。脚踏板装在司机座位前脚踏位置,在旋转过程中司机踩下脚踏板,使推动器运动产生一制动力,从而使制动器抱闸。踩下脚踏开关后执行时间快慢由旋转刹车控制箱内的时间继电器设定的时间来决定,液压缸推杆动作快慢由液压缸上小螺丝决定,以实现无级平稳制动,直至取得满意效果。为了防止大风吹动门机发生与其它机械碰撞事故,本机还设有旋转锚定装置。司机上机作业时,首先须将旋转锚定装置打开。此处设置两个行程开关,作为电气联锁之用。为了在旋转锚定时便于对准锚定坑,特在附近设有接近开关。司机位置前方右侧设有旋转制动脚踏联锁开关,制动器另设有手轮式制动联锁开关(手轮限位),旋转还有锚定开关。起

14、重机不工作时,它们全都处于安全制动状态,联动台上的旋转正常指示灯不亮。起重机工作时,应先打开手轮制动,后打开脚踏制动开关。把刹车脚踏开关拨至“自动”挡,一旦解除制动联锁,指示灯亮,旋转机构制动器便处于常开待命状态。旋转机构工作制动靠司机脚踏实现。制动时需要长时间踩踏,制动时间一般为2-3秒。2.3.2回转机构的PLC控制PLC控制原理:回转主令置零位,风速仪正常,相序正常,回转无故障,回转手刹打开,不作行走运行,零位合上且自锁,主令置左旋档,回转脚踏处于正常位置,左旋允许。主令置右旋档,回转脚踏处于正常位置,右旋允许。2.4行走机构的结构原理及PLC控制原理2.4.1行走结构原理起重机的行走机

15、构是调整作业位置的非工作性机构,在正常作业情况下,起重机仅做短距离移动,只有在调换泊位或防风时才作较长距离的运行。行走机构为四组独立的台车,分别安装在门架端梁的四个支撑下面,每组台车有走轮8只,其中4只为驱动轮,4只为从动轮。行走机构由变频电机、减速器、开式齿轮传动带动驱动轮以驱动门机运行。门机四个行走腿上分布着四个声光报警器,当运行电机启动时,开始发出闪光和声响。在行走台车沿运行轨道外侧安装有橡胶缓冲器,用来减小起重机与外界碰撞时的冲击力。为了防止两台门机行走时相碰或者为了保持门机之间的最小间隙,在两台门机相对位置安装了防碰撞的停车限位开关。行走车轮的最外侧装有轨道清扫器,以便门机行走时自动

16、清扫轨道面上的障碍物,以确保门机的行走安全。轮行走台车的整个结构由支撑架、平衡梁、驱动台车、从动台车组成。平衡梁为箱形结构,它承受起重机的自重载荷和外载荷,并联结着主动、从动台车。铰接孔为销轴式结构。车架中间设有锚定装置。在四套驱动台车的外侧设有清轨器,在小平衡梁的外侧设有缓冲器。锚定装置设有限位连锁开关,在锚定状态时,起重机不运行。在开始行走之前,必须把锚定拔起,各部分故障指示灯不亮,行走正常指示灯亮,行走方可正常操作。行走时门腿声光报警器发出声光信号,行走开始动作,同时电缆卷筒随行走而动。本门机不允许带载运行。行走设有电缆终点前减速和终点限位开关,一旦终点限位动作,便自动终止该运动方向的驱

17、动。门机的电缆卷盘由于位置突出而且脆弱,装卸货物时很容易刮碰损坏或引发更大的安全事故。所以要求钳工要经常检查卷盘固定螺栓,保证紧固,并且要求司机作业时一定小心谨慎,避免刮碰。若遇台风,应将起重机行走至码头预先布置的锚定坑位置,然后将锚定插板放下插入锚定坑内,并拉上防风拉锁。行走的操作:行走机构由八台YZP2160L-6,11KW电机通过与起升机构中的支持变频器或开闭变频器共用切换进行起、制动运行。此时转换开关C4SA6应在“机上行走”位置或者“地面行走” 位置。当转换开关C4SA6在“机上行走”位置时,由联动台上的主令控制行走机构的多速运行或停止。 2.4.2行走机构的PLC控制原理PLC控制

18、原理:行走主令置零位,行走无故障,各工作机构停止运行,电缆在正常行程范围内,风速仪正常,相序正常,锚定及防爬提起,行走零位置1且自锁,不论左行、右行,联动台手柄操作后,制动器自动打开,停止运行时,制动器延时抱闸,电缆卷筒电机在行走运行停止后方可断电。只要有行走运行信号,在行走前,声光报警器就开始报警;停止运行后,声光报警器延时断电。2.5 PLC状态检测系统电气故障出现后,PLC柜面和司机室的触摸屏将显示故障的原因,指示故障部位,依照故障原因维修人员可对故障进行快速的排除;排除过后需要按下C4SB4按钮,然后机构方可运行操作。3 PLC在门座起重机系统的应用实例3.1门机回转系统的电力拖动特点

19、及控制要求(1)回转支承采用大型三排珠滚动轴承,为适应海港作业,避免潮气和污物入侵,轴承密封良好,使用寿命与门机寿命相当。(2)回转大轴承座圈上与转盘联接,下与圆筒联接并要求有足够的过渡圆角。上下与之联接的平面均要进行机加工,并用热处理的方法消除应力,处理后应进行精加工,表面平直,无翘曲,不得有透光现象,并有足够的刚度。(3)回转机构由两台立式变频电动机、行星减速箱,外啮合开式齿轮副及回转支承等组成,实现360度全回转。(4)回转驱动采用两套驱动装置,制动器采用常开式脚踏液压系统。制动器选用买方认可的运行可靠、安全,维修方便的制动器。其限位开关采用电感式接近开关,动作距离可调。(5)回转部分与

20、门架装有锁销,与电气联锁,锁销座位于对称的两个方位,应满足在最大工作风速情况下不发生转动。非工作状态时回转部分的不锁定,在该工况必须保证各相邻起重机臂架不相碰。(6)制动器还设有制动手轮,以供安全制动。该处的电气联锁开关采用接近开关。(7)回转机构应设脚踏刹车,脚踏刹车时,应断开回转机构的电源,以防止该部分驱动电机过载损坏。3.2回转系统的主要元件选择及元件的控制原理(1)两套旋转驱动装置分别布置在机房前部,每套驱动装置均由立式电机、制动器及二级立式行星减速器组成。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合,驱动起重机的旋转部分作旋转运动。(2)制动部分通过踩下制动踏板使液压推动器通

21、电达到推动器推杆运动,达到刹车的目的。脚踏板装在司机座位前脚踏位置,在旋转过程中司机踩下脚踏板,使推动器运动产生一制动力,从而使制动器抱闸。(3)旋转减速器为立式行星减速器,型号为P2HF042,这种减速器能获得较大的传动比,满足旋转低速的要求。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合,驱动起重机的旋转部分作旋转运动。旋转机构采用双机驱动,驱动电机为大连天元厂生产的立式变频电动机电机,型号为YZP2-280S1-4MTR,额定功率75KW,该电机具有启动平稳,冲击小等优点,保证旋转机构在工作过程中的平稳性。在电机与减速器之间装有带弹性柱销联轴节的制动轮。(4)制动器手轮制动器连锁开

22、关 起重机工作时,应先打开手轮制动,后打开脚踏制动开关。把刹车脚踏开关拨至“自动”挡,一旦解除制动联锁,指示灯亮,旋转机构制动器便处于常开待命状态。脚踏连锁开关 在起重机工作时,打开脚踏开关的开关拨至“自动”挡,一旦解除制动连锁,指示灯亮,旋转的机制制动器便处于待命状态,当脚踏开关踩下时,旋转机构实现制动。(5)旋转锚定 为了防止大风吹动门机发生与其它机械碰撞事故,本机还设有旋转锚定装置。司机上机作业时,首先须将旋转锚定装置打开。此处设置两个行程开关,作为电气联锁之用。为了在旋转锚定时便于对准锚定坑,特在附近设有接近开关。(6)旋转支撑 旋转机构的回转支承采用的是徐州罗特艾德回转轴承有限公司产

23、品,回转支承是用来支承门机回转部分重量和承担回转部分的倾覆力矩,同时也是门机旋转机构的一个传动部件,在使用过程中要定期对回转支承进行润滑。(7)风速仪 港口驻扎在海边所以,避免不掉一些大风及暴风的经常性的侵扰,为了保障工作的安全高效的完成,在门机上安装了风速检测仪器。风速的最大限制是55m每秒3.3 PLC的IO分配表及变频器的输入表3.1是PLC系统的IO分配表表3.1 PLC输入元件名称IO分配元件名称IO分配手轮限位1I0.0电机过载检测器I0.1超载I0.2电机过热I0.3制动器未打开I0.4高风速I0.5SB1启动I0.6SB2停止I0.7输出KM5起停Q0.4KM6正反转Q0.5K

24、M1一档Q0.0KM2二档Q0.1KM3三档Q0.2KM4四档Q0.3表3.2为ABB变频器输入的档位的输入表3.2变频器输入启停I1.0正反转I1.1一档I1.2二档I1.3三档I1.4四档I1.5以上的IO分配表的各个输入量的产生原理:(1)YF6电接风速仪产生信号的条件是在风速达到22m/m的时候会产生报警,而此时的旋转电机会跳闸。使电机停止工作。本港口使用的风速检测仪器的型号是YF-6式电接风速仪。此风速仪的选型是使用的是转轮式探头。转轮式探头适用于中高速的风俗测量,与港口上的气候条件相符合;此种风速仪的工作原理是基于把转动转换成电信号,先经过一个临近感应开头,对转轮的转动进行“计数”

25、并产生一个脉冲系列,再经检测仪转换处理,即可得到转速值。转速值在转化变为风级;而在此门机上的应用并不是简简单单的得到一个现在的风速是几级风,而是在风速达到门机工作状态的一个临界值的时候,给PLC一个信号,进而使PLC控制一个电机的安全性。本门机的最高风速的临界之是22m/s的时候旋转系统会自动的跳主控。 (2)(手轮限位1,手轮限位2,防风锚定)的工作原理利用的接近开关给PLC提供输入信号的。此接近开开关是属于电涡流式接近开关俗称电感接近开关,属于一种开关量输出的位置传感器。它由LC高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生交变电磁场的振荡感辨头时,使物体内部产生涡流。这个涡流

26、反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化,由此识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电性能良好的金属物体。下图是接近开关的进本接线图。这里的输出作为PLC的输入信号。图3.1接近开关原理图(3)超载输入信号的工作原理:超载限制器,使用的是压电式压力传感器与PCI1002-CHR起重机功能超载限制器连接,由超载限制器发出PLC的输入信号。本港口的门机的额定起重量是40T,当实际所吊物体的重量超过额定起重量的百分是十的时候,超载限制器发出一个信号,这个信号作为PLC的一个输入信号。由于门座式起重机的工作特点的,需要电机的频繁的重复启

27、动,停止,而容易造成了压力传感器经常在带有加速度的情况下工作造成了测量的误差,所以在这里我们应该选择适应经常变化的信号的需要,所以选择了压电式压力传感器。(4)电机1、2过载检测器,使用的是热敏电阻温度继电器。他的工作原理是直接埋入电动机绕组中,一旦超过规定温度,其电阻值急剧增大101000倍。 使用时,配以电子电路检测,然后使继电器动作。保护装置与异步电动机的协调配合为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护,必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。这里就用到了典型的温控电路进行控制。如下图3.3 为典型的温控电路。3.4 控制系统的流程图下面的流程图,我们可以知道在门机的各个机构

28、的的工作过程中,PLC起到的只是连接作用,前面连接控制手柄,后面发出信号控制控制变频器,变频器根据反馈信号继续对变频电机进行控制。从而实现对门机回转中的各个速度的控制。主令控制PLC变频器M1图3.2 整个控制系统的基本过程3.5各个元器件的选型 旋转电机选型:此门机的旋转电机为变频调速三相异步电机,所用的电压是380V工频电压,变频范围是1-100hz,由于工作的特点需要经常性的长时间的变化转速,最高转速时可达1475r/min,所以在这里我们选择YZP2系列的变频调速电机。这类电机的特点是具备有启动功能 ;采用电磁设计,减少了定子和转子的阻值 ;适应不同工况条件下的频繁变速 ;在一定程度上

29、节能。与港口机械的工作特点相符。PLC的选型:根据设备的要求,在设备中的PLC要求14输入,6输出。所以选择的是西门子的PLC型号是CPU226以及它的扩展模块,这个PLC有24个输入,16个输出,下面的是以这个型号的PLC进行讨论的。其特点是:简单可靠的安装。丰富的指令集。灵活的系统配置。高性能的运动控制。独特的掉电保护功能。标准的编程语言。较强的通讯功能。强大的模拟处理能力。 熔断器的选型:熔断器类型应根据负载的保护特性和短路电流的大小来选择。对于保护照明和电动机的熔断器,一般只考虑它们的过载保护,熔体的熔化系数适当小些。 变频器的选型:选型标准: 根据负载特性选频器,选择变频器时应以实际

30、电机电流值作为变频器选择的依据。本港口的门机选择ABB510系列的变频器,功率范围是1.1KW-132KW。具体型号是ACS510-01-25A-04。功率是11KW,电压是380V,如下图表3.3是ABB系列变频器的选型规格表3.3下图3.4为ABB变频器的原理图;3.5是ABB变频器的档位选择原理图。 上面的各个图接口的简介:DI1为启停输入,在这里的启停开关的输入控制由外回路的继电器的敞开出点控制,当外部的继电器常开闭合的时候就可以启动变频器;ID2口是作为正反转转换信号输入的端口,当端子常开的时候是作为电动机正转的输入信号;DI3DI6都是作为电动机不同转速的时候的变频器的输入信号。D

31、IN3至DI6是作为四个不同的档速的输入信号提供给变频器的;DI3至DI6的档速依次提高进而为电动机提供不同的转速。3.6 回转系统的外部硬件接线图 回转系统的PLC的硬件接线图和主电路的接线图;如下图3.6;图3.7 图3.6是PLC的外部硬件接线图 图3.7是回转系统的主电路接线图上面的图3.6和图3.7是PLC控制回转系统的PLC的外部接线图和主电路的接线图。其中的PLC硬件接线图是由PLC作为整个电路的中枢系统,由PLC控制各个电路的输入信号并且进行逻辑运算,从而进行门机旋转系统的各个复杂动作,从而完成门机的装卸任务。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它

32、采用可以编制程序的, PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。3.7回转系统的梯形图Q0.5程序简介:上图的程序大致的可以分为三个部分。门座式起重机在按下启动按钮后启动的自检程序,在程序自检完成之前门机的运行系统是不能进行工作的,当自检程序完成后,如果有故障,故障点会自动反馈到司机室的显示频上,如果没有故障则门机可以开始工作,进行装载作业。至此第一部分完成。门机在前面的工作进行完成之后如果没有故障反馈,则开始进行门机的装载作业,在转载作的运行中,门机的各个超载限制器,电机的过载输入信号,高风速的检测信号等都会进行随时随地的反馈给PLC的控制系

33、统,以确保工作中的安全作业的进行;在此过程中只要有故障检测的信号输入到了PLC门机就会自动的跳闸,确保安全的进行。这个是一个控制系统控制电机的正反转,速度的控制,在这个控制系统运行的时候所有的检测检测元件都工作只要检测到我们有故障反馈就就会自动跳闸。第一第二部分的检测程序是相互照应的,他们两个与控制的程序组成一个统一体,循环输出检测。4门机的维护与保养为了减少机械磨损和延长机械零件的寿命以及门机的受用寿命,做好润滑工作是非常必要的。各个机构的机械件和电器设备的使用寿命很大程度上取决与是否做到了正确的润滑。润滑是门机司机必备的一门技术和必须掌握的工作内容之一。机械保养的好坏直接影响到生产效率,密

34、切关系到安全生产和设备的寿命。遵照在有轴和孔做功配合的地方,以及有摩擦面的机械部分,都要定期进行润滑得原则,可减少磨损。本起重机润滑方式有三种:(1)运行机构减速箱、起升、旋转、变幅减速箱采用油池飞溅润滑。(2)运行机构的各铰点,走轮滚动轴承等部位以及所有制动器的各铰轴采用人工分散润滑。(3)起重机旋转部分以上(除起升机构;旋转行星减速器及变幅减速器 以外)的各轴承座,回转大轴承(24个油点)及各铰点轴承等,采用集中润滑。旋转机构以上部位共有77个润滑点,大车行走部分共有四部分152个润滑点。4.1各个结构件的润滑与保养4.1.1 制动器各机构的制动器,既是重要的工作部件,也是重要的安全设施,

35、应予以特别注意,本机的起升机构、变幅机构均是标准的瓦块制动器。这种制动器的制动力矩在相当范围内是可调节的,但是只能用调节主弹簧松紧程度的方法,来调节制动力矩的大小,不得用调节制动瓦块退距的方法来调节制动力矩的大小,在制动器上闸之后,液压推杆必须有足够的补偿行程。起升制动器的制动力矩应调至额定负荷下降制动之后,货物能下滑0.40.5m,不能太紧,也不能太松4.1.2 吊钩吊钩是起重机的重要部分之一,必须定期检查,若发现有下列情况是,吊钩或其附属零件应报废更新。(1)表面出现裂纹、破口;(2)吊钩危险断面的磨损达到原尺寸的10;(3)吊钩危险断面或吊钩颈部产生塑性变形;(4)吊钩表面有任何裂纹或破

36、口;扭曲变形超过10度;4.1.3 减速箱(1)减速器应按规定要求加足润滑油,静结合面以及轴伸出端均不允许有渗油现象。若发现渗漏应及时检查排除。(2)静结合面加工毛刺是否去除干净,加工面粗糙度是否符合要求,分合面是否平整,上下箱体合上后不能有缝隙,用0.05mm塞尺检查,允许塞入10mm深度。在符合上述要求的情况下,安装时允许涂以密封胶;轴端密封圈粗糙度应达到30% 以上,密封圈损坏即更换。减速器在使用后的第一次清洗换油时间按规定的期限缩短50,将用过的油放掉,再以煤油仔细清洗,使箱体润滑油杂质磨下的铁削等清洗干净。清洗时,结合使用运转情况,作一次检查。(3)接触斑点分布是否合理,位置应趋近齿

37、面中部;要求接触斑点沿齿高方向不得小于35,沿齿长方向不得少于60。(4)轴承轴向间隙是否正常:(5)圆锥滚子轴承的轴向间隙为0.040.07mm;(6)调心滚子轴承的轴向间隙为0.20.5mm。4.1.4回转大轴承回转大轴承是起重机的重要部件,如何保证轴承正常运转、延长使用寿命,除了轴承上下承件具备足够的刚度、良好的平面度、倾斜度以及正确的安装精度外,使用中注意经常维护是十分重要的一环。 (1)高强度螺栓的检查的回转轴承在工作后第一个100小时就应检查内外圈螺栓的预紧力矩(300kgm)以后每工作500小时检查一次。使用中若出现噪音、冲击等异常现象,应停止检查。 (2)润滑轴承安装后,必须填

38、满润滑脂,应边回转边充填,使润滑脂均匀分布,直到新的油脂开始挤出密封唇为止。一般每班(12小时)润滑打油10分钟左右。但由于经过一段时间工作后常出现不足或过剩的不平衡现象,因此操作人员仍应经常检查。 注意:起重机各构件螺栓都必须经常进行检查,防止由于螺栓松动引起起重机工作时发生剧烈震动,因此为这种震动将使回转支承工作条件恶化,磨损加速,寿命缩短。4.1.5 立式行星齿轮 立式行星减速器的使用与维修除与一般平行轴线的减速器具有相同的使用保养规范外,其余在维修拆装时还应注意以下诸点:(1)各零件拆装前均要打好硬印,作出记号,特别是太阳轮、行星轮及固定内齿轮它们之间齿的相对啮合位置,安装时应按硬印标

39、记装好,不能错位。(2)行星轮轴承如需要更换必须同时三组换新,不能只换其中的一只或其中的一组。(3)行星轮如磨损换新亦必须成组进行,并选配公法线公差相近的为一组,三只行星轮公法线长度间的误差允许不超过0.03mm。(4)主要构件拆下时防止碰撞,齿轮齿面防止碰毛。若碰毛可用油石修光,绝对不允许未经修磨就装配使用。4.2电气设备的维护与保养(1)、控制柜、配电箱、联动台的外部和内部元件进行清洁。(2)所有电气接线螺栓应连接可靠,因维修而临时拆除的连线应恢复原状,使系统处于正常状态。(3)电机保护器应经常检查有无漏油现象,阻尼油量不足要及时补足油,同时检查其联锁接点是否可靠。(4)电缆卷筒集电环、中

40、心集电环、电机的滑环和碳刷传电部应清洁, 接触面积不少于碳刷接触面积的90%,碳刷弹簧压力应有20N/cm2的压力。(5)检查接触器主触头及主令控制器触头,看触点是否磨损或拉毛,遇烧毛现象应用细砂纸及时磨光,严重时应及时换下,衔铁接合面上的防锈油必须擦抹干净,以免吸合不牢或发出噪声。(6)各类时间继电器按图纸要求整定。(7) 变幅机构的变频器故障,参看变频器用户手册予以排除。(8) 高压柜和高压变压器的操作、维护和保养必须严格按照高压设备的说明书进行;必须由高压专业人员进行操作、维护和保养。总结门座式起重机又行走机构、起升机构、变幅机构、回转机构组成。采用了PLC、液压、变频控制、四连杆机构等

41、多种高端技术,门座起重机由起升、变幅、回转和运行机构,前三种机构装在传动部分上,每一周期内都可参加作业。转动部分上还装有可抚养的倾斜单臂架或组合比价及司机室。运行机构装在门座底部,用一调整起重机的工作位置带斗的门座式起重机,还有伸缩口漏斗和带式输送机等附加设备,用以提高门座式起重机用抓斗装卸散装物料时的生产率。除电气保护装置外还有起重力矩限制器、起重量限制器和起重机夹轨器等安全装置。在做这次的毕业设计中我感觉受益匪浅,收获很多,在这个过程中我感觉我自己应该在以后的学习工作中有意识的培养自己的自学能力。在此我感谢任伟老师的指导,在此表示感谢。主要参考文献1 刘安俊.机械设计M. 北京:华中理工大学出版社,19952 湛从昌.港口装卸工艺.北京:冶金工业出版社,19933 嵇光国,吕淑华.PLC控制系统设计、安装与调试.北京:海洋出版社, 19924 何存兴,张铁华.门座起重机安全技术.武汉:华中科技大学出版社,20005 徐国林.PLC应用技术.北京:机械工业出版社,20076 李辉.S7-200PLC编程原理与工程实训.北京:北京航空航天大学出版社,20077 陶全,吴尚庆.变频器应用技术.广州:华南理工大学出版社,200726

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