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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十分广泛,因此其运行效率和运行安全,对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,为了获得足够大的起重或制动转矩,主要采用绕线式异步机定转子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。随着现代科学技术的发展,微处理器和微电子技术的广泛应用,使PLC+变频调速控制系统日趋成熟。本文根据桥式起重机的运行特点,结合攀钢轨梁厂实际情况,采用可编程序控制器(PLC Programmable Logical Controller)与变频器结合,采用变频调速控制桥式起重机控制系统, 在对攀枝花钢铁集团的概况进行介绍的基础上,对攀钢轨梁厂的桥式起重机的结构和应用进行了说明,并简要分析了其主要性能参数。 然后,介绍了应用于起重机系统的交流异步电机的基本结构及其实现变频调速的基本原理,然后结合变频器的基本结构分析了其电路组成单元,最后介绍了PLC的基本构成,包括其硬件系统、软件系统等,并结合其工作过程分析了PLC的工作原理。 对桥式起重机变频控制系统进行了硬件设计:首先进行了系统的总体设计,包括起升机构、运行机构和控制方式的设计等;然后结合Siemens S7-200的结构与要求,对构成调速系统的部件进行了选择,包括电机、变频器的选型等;最后结合系统的控制要求对起重机变频调速系统的I/O点和输入输出量地址分配等。最后对整个系统的硬件之间(变频系统和PLC控制系统)的抗干扰措施进行了分析与设计。 在此基础上,对桥式起重机变频调速系统进行了软件设计:首先根据S7-200PLC网络的通信协议确定了了本系统的通信协议选取;然后对控制系统的PLC程序进行了设计,(1)编写了主程序;(2)根据电气控制电路图采用STEP7--micro/win32软件编写了起升机构控制的梯形图;(3)编写了大车与小车控制部分的梯形图等; 本次改造设计的PLC和变频器都采用SIEMENS公司产品。改造完成后大大提高了操作精度和稳定度,并且可对各机构运行状况、故障情况等进行实时监控,能有效减少起重机的故障率,同时达到节能的效果。