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1、摘 要随着现代控制理理论的应用，微微处理器和微微电子技术的的发展，使变变频调速控制制系统日趋成成熟。而桥式式起重机作为为物料搬运系系统中一种典典型设备，在在企业生产活活动中应用广广泛作用显著著，故对于提提高其运行效效率，确保运运行安全，降降低物料搬运运成本是十分分重要。传统统的桥式起重重控制系统主主要采用继电电器接触器进进行控制，采采用交流绕线线串电阻的方方法进行启动动和调速，这这种控制系统统存在可靠性性差，故障率率高，电能浪浪费大，效率率低等缺点。因因此根据桥式式起重机的运运行特点，将将可编程序控控制器与变频频器结合应用用于桥式起重重机控制系统统，其中PLLC系统则采采用SIEMMENS公司
2、司产品，大大大提高了操作作精度和稳定定度;综合保保护功能完善善，便于及时时发现、查找找、处理故障障；并且节约约了能源。关键词:可编程程序控制器；桥式起重机机；变频调速速；变频器目 录摘 要I第一章 绪 论论11.1桥式起重重机简介 12.1 变频调调速的基本原原理42.2变频器的的基本结构和和功能62.2变频器的的控制电路构构成7第三章 桥式起起重机变频控控制系统的硬硬件设计153.1总体设计计方法153.2 PLCC技术简介163.2.1 PPLC概述163.3部件的选选择183.3.1电机机的选用183.3.2变频频器的选用203.3.3 PPLC的选用用233.3.4常用用辅件的选择择2
3、43.4起重机变变频调速系统统设计263.4.1系统统控制的要求求26第四张4.1 PLCC程序设计324.1.1 PPLC编程软软件概述324.1.2程序序设计334.2系统抗干干扰措施39第五章 结束语语41致 谢422参考文献433第一章 绪 论论1.1桥式起重重机简介桥式起重机在冶冶金企业及其其它行业有着着广泛的应用用,其作用主主要用来实现现物体的升降降和转运,桥桥式起重机工工作环境恶劣劣,工作任务务重。它能否正常工工作直接影响响到生产效率率提高和工作作任务的完成成,甚至关系系到人身、设设备的安全。经经过几十年的的发展，我国国桥式起重机机制造厂和使使用部门在设设计、制造工工艺、设备使使
4、用维修、管管理方面，不不断积累经验验，不断改造造，推动了桥桥式起重机的的技术进步。但但在实际使用用中，结构开开裂仍时有发发生。究其原原因是频繁的的超负荷作业业及过大的机机械振动冲击击所引起的机机械疲劳。因因此，除了机机械上改进设设计外，改善善交流电气传传动，减少起起制动冲击，也也是一个很重重要的方面。传统的起重机驱驱动方案一般般采用:(11)直接起动动电动机;(2)改变电电动机极对数数调速;(33)转子串电电阻调速;(4)涡流制制动器调速;(5)可控控硅串级调速速;(6)直直流调速。前前四种方案均均属有级调速速，调速范围围小，无法高高速运行，只只能在额定速速度以下调速速;起动电流流大，对电网网
5、冲击大;常常在额定速度度下进行机械械制动，对起起重机的机构构冲击大，制制动闸瓦磨损损严重;功率率因数低，在在空载或轻载载时低于0.2-0.44，即使满载载也低于0.75，线路路损耗大。目目前串级调速速产品的控制制技术仍停留留在模拟阶段段，尚未实现现控制系统具具有很好的调调速性能和起起制动性能，很很好的保护功功能及系统监监控功能，所所以有时采用用直流电动机机，而直流电电动机制造工工艺复杂，使使用维护要求求高，故障率率高。我们所研究的桥桥式起重机是是电动双梁桥桥式起重机，该该起重机由起起重小车、桥桥架金属结构构、桥架运行行机构以及电电气控制设备备等四个部分分组成。机构构主要指主起起升机构、副副起升
6、机构、小小车运行机构构、大车运行行机构。在电电气控制系统统中，其供电电一般是通过过电缆卷筒将将电源输送到到中心电器上上，起重机机机为低压供电电系统，电气气控制部分集集中在操作室室和电气房内内，安全保护护装置装在在在适当的位置置上。1.2 本课题题设计的意义义、主要内容及基基本参数 传统桥桥式起重机的的控制系统主主要采用交流流绕线转子串串电阻的方法法进行启动和和调速，继电电一接触器控控制，这种控控制系统的主主要缺点有: 1.桥桥式起重机工工作环境差，工工作任务重，电电动机以及所所串电阻烧损损和断裂故障障时有发生。 2.继继电一接触器器控制系统可可靠性差，操操作复杂，故故障率高。 3.转转子串电阻
7、调调速，机械特特性软，负载载变化时转速速也变化，调调速不理想。所所串电阻长期期发热，电能能浪费大，效效率低。 要从根根本上解决这这些问题，只只有彻底改变变传统的控制制方式。其中中，具有代表表性的交流变变频调速装置置和可编程控控制器获得了了广泛的应用用，为PLCC控制的变频频调速技术在在桥式起重机机系统提供了了有利条件。变变频调速以其其可靠性好，高高品质的调速速性能、节能能效益显著的的特性在起重重运输机械行行业中具有广广泛的发展前前景。本论文研究了变变频调速技术术在20/55t * 119.5m通通用桥式起重重机中的应用用，并且根据据原有的控制制结构，结合合组态软件和和PLC技术术，提出了一一个
8、改进的系系统控制结构构，并且采用用此体系结构构实现了桥式式起重机变频频调速系统。本课题桥式起重重机基本参数数:该机的起重量为为20/5吨吨，其跨度(L)为199.5m小车起升升速度为155m/minn，大车起升升速度为7.5m/minn.小车运行行速度为455m/minn，大车运行行速度为755m/minn。第二章 矢量控控制变频调速速2.1 变频调调速的基本原原理异步电机的转速速公式为: = （ 1） (2.1)其中: 异异步电动机的的转速，单位位为r/miin;定子的电源频频率，单位为为Hz;电机的转速滑滑差率;电机的极对数数。由上式(2.11)可知，如如果改变输入入电机的电源源频率，则可
9、可相应改变电电机的输出转转速。在电动机调速时时，一个重要要的因素时希希望保持每极极磁通量为额额定值不变。磁磁通太弱，没没有充分利用用电机的磁心心，是一种浪浪费:若要增增大磁通，又又会使磁通饱饱和，从而导导致过大的励励磁电流，严严重时会因为为绕组过热而而损坏电机。对对于直流电机机来说，励磁磁系统是独立立的，所以只只要对电枢反反应的补偿合合适，保持不不变是很容易易做到的。在在交流异步电电机中，磁通通是定子和转转子合成产生生的。三相异步电动机机每相电动势势的有效值是是: （2.2）式中: 气气隙磁通在定定子每相中感感应电动势有有效值，单位位为V;定子频率，单单位为Hz;定子每线绕组组串联匝数;基波绕
10、组系数数;美极气隙磁通通量，单位为为Wb;由公式可知，只只要控制好和和便可以控制制磁通不变，需需要考虑基频频(额定频率率)以下和基频以上上两种情况;1基频以下调调速即采用恒定的电电动势。由上式可知知，要保持不不变，单频率率从额定值向下下调节时，必必须同时降低低然而绕组中中的感应电动动势是难以控控制的，但电电动势较高时时，可以忽略略电子绕组的的漏磁阻抗压压降，而认为为定子相电压压U1 E，则得UU1 /f1=常值。低低频时，U11和读数较小，定定子阻抗压降降所占的份量量都比较显著著，不能在忽忽略。这时，可可以人为的把把电压U抬高高一些，以便便近似的不补补偿定子压降降。带定子压压降补偿的恒恒功率比
11、控制制特性为b线线()，无补偿的的为a线()。如图2.1所示:图2.1恒压频频比控制特性性2基频以上调调速在基频以上调速速时，频率ff可以从往上上增高，但电电压u磁通与与频率成反比比的降低，相相当于与直流流电机弱磁升升速的情况。把基频以下和基基频以上两种种情况合起来来，可得到异异步电动机的的变频调速控控制特性，如如图2.2。如如果电动机在在不同的转速速下都具有额额定电流，则则电动机都能能在温升容许许的条件下长长期运行，这这时转矩基本本上随磁通变变化。在基频频以下，属于于“恒转矩调速速”的调速，而而在基频以上上基本上属于于“恒功率调速速”。图2.2异步电电动机变频调调速控制特性性2.2变频器的的
12、基本结构和和功能变频器的基本结结构见图2.3图2.3变频器器的结构图变频器的功能是是为电动机提提供可变频率率的电源,实实现电动机的的无极调速。变变频器具备对对电机和变频频器本身的完完善保护功能能,如过热、过过载、过流、过过压、缺相、接接地等,从而而避免备在不不正常状态下下长时间运行行,保护设备备不至于损坏坏。2.2.1变频频器的主电路路电力电子开关器器件电力半导体器件件己经历了以以晶闸管为代代表的分立器器件，以可关关断晶闸管(GTO)，巨巨型晶体管(GTR)，功功率MOSFFET、绝缘缘栅双极晶体体管(IGBBT)为代表表的功率集成成器件(PIID),以智智能化功率集集成电路(SSPIC)，高
13、高压功率集成成电路(HVVIC)为代代表的功率集集成电路(PPIC)等三三个发展时期期。从晶闸管管发展到PIID, PIIC通过门极极或栅极控制制脉冲可实现现器件导通与与关断的全控控器件。在器器件的控制模模式上，从电电流型控制模模式及发展到到电压型控制制模式，不仅仅大大降低了了门极(栅极极)的控制功功率，而且大大大提高了器器件导通与关关断的转换速速度，从而使使器件的工作作频率不断提提高。在器件件结构上，从从分立器件发发展到由分立立器件组合成成功率变换电电路的初级模模块，继而将将功率变换电电路与触发控控制电路、缓缓冲电路、检检测电路等组组合在一起的的复杂模块。整流电路一般的三相变频频器的整流电电
14、路由三相全全波整流桥组组成。它的主主要作用是对对工频的外部部电源进行整整流，并给逆逆变电路和控控制电路提供供所需要的直直流电源。整整流电路按其其控制方式，可可以是直流电电压源，也可可以是直流电电流源。逆变电路逆变电路是利用用六个半导体体开关器件组组成的三相桥桥式逆变电路路，有规律的的控制逆变器器中的主开关关元器件的通通与断，得到到任意频率的的三相交流电电输出。它的的主要作用是是在控制电路路的控制下，将将平滑电路输输出的直流电电源转换为频频率和电压都都任意可调的的交流电源。逆逆变电路的输输出就是变频频器的输出，它它被用来实现现对异步电动动机的调速控控制。2.2.2变频频器的控制电电路构成包括主控
15、制电路路、信号检测测电路、门极极驱动电路、外外部接口电路路以及保护电电路等几个部部分，是变频频器的核心部部分。控制电电路的优劣决决定了变频器器性能的优劣劣。控制电路路的主要作用用是完成对逆逆变器开关控控制、对整流流器的电压控控制以及完成成各种保护功功能。随着电力半导体体器件和微型型计算机控制制技术的迅速速发展，促进进了电力变频频技术新的突突破性发展，770年代后期期发展起来的的脉宽调制(Pulsee Widtth Moduulatioon, PWWM)技术成成了现在最常常用的变频器器功率开关器器件的控制策策略。SPWWM(Sinnusoiddal PWWM)则是较为常用用的技术。其其通常是采用
16、用调制的方法法，即把正弦弦波作为调制制信号，把接接受调制的信信号作为载被被，通过对载载波的调制即即可得到SAAM波形。通通常采用等腰腰三角波作为为载波，因为为等腰三角波波上下宽度与与高度线性关关系，且左右右对称，当它它与正弦波调调制信号相交交时，如在交交点时刻控制制电路中开关关器件的通断断，就可以得得到宽度正比比于正弦波幅幅值的脉冲，这这正好符合SSPWM控制制的要求。三三角载波的频频率fc,和正弦调调制波的频率率fr,之比即ffc / fr =Nc称为载波比比。用生成的的SPWM波波控制逆变器器开关器件的的通断，可得得到等幅且脉脉冲宽度按正正弦规律变化化的矩形脉冲冲列输出电压压。正弦调制制波
17、的频率ffr,即是逆变变器的输出频频率f1改变fr,便可改变变f1三角载波的的幅值为恒定定，因而改变变正弦调制彼彼的幅值就改改变了矩形脉脉冲的面积，由由此实现输出出电压幅值的的改变。第三章 桥式起起重机变频控控制系统的硬件设计3.1总体设计计方法控制系统由PLLC控制，四四大机构调速速均采用变频频调速。桥式式起重机变频频调速系统主主要由上位机机(工业触摸摸屏系统)、下下位机(PLLC控制系统统)、变频调调速系统组成成。系统结构构图如图1图3.1 控制制系统结构图图下面分别对各主主要机构调速速控制进行说说明。1、起升机构起升机构属位能能负载机构。主主起升和副起起升两台电机机各使用一个个变频器。变
18、变频器的选择择，应以选择择变频器的额额定电流为基基准，一般以以电动机的额额定电流，负负载率，变频频器运行的效效率为依据。控制方式选用带带PG的矢量量控制方式。PPLC接受电电机的旋转编编码器经数模模转换卡送达达的反馈信号号，避免吊钩钩的下滑。2、运行机构大车运行机构中中两台电机用用一个变频器器;考虑到运运行机构的工工作频率较少少，为节省成成本，在调速速中运行机构构共用一台变变频器。变频频器的选择，一一般以电动机机的额定功率率作为选择的的依据。通常常选额定功率率大一级的变变频器。3.2 PLCC技术简介3.2.1 PPLC概述 可编程程程序控制器器(Proggrammaable Contrrol
19、er)，也称为PPLC(prrogrammmablee Logicc contrroler)，即是可编编程逻辑控制制器。其采用计算机机结构，主要要包括CPUU,存储器、输输入、输出接接口及模块、通通讯接口及模模块、编程器器和电源六个个部分。如图图4.1所示示，PLC内内部采用总线线结构，进行行数据和指令令的传输。外外部的各种开开关信号、模模拟信号、传传感器检测的的各种信号均均作为PLCC的输入变量量，他们经PPLC外部输输入端子输入入到内部寄存存器，经PLLC内部逻辑辑运算或其他他各种运算处处理后送到输输出端子，作作为PLC的的输出变量，对对现场设备进进行各种控制制。电源输入模块输出模块CPU
20、存储器通信模块 主机编程器或编程软件图3.2 可可编程控制器器基本结构示示意图3.3部件的选选择3.3.1电机机的选用一、变频调速对对电机的要求求采用变频调速时时，由于变频频器输出波形形中高次谐波波的影响以及及电机转速范范围的扩大产产生了一些与与在工频电源源下传动时不不同的特征。主主要反映在功功率因数、效效率、输出力力矩、电机温温升、噪音及及振动等方面面。随着高开开关频率的工工GBT等电电力电子器件件的使用、PPWM调制、增强型型V/f控制制方法的应用用、使变频器器输出波形、谐谐波成份、功功率因数及使使用效率得到到了很大的改改善，有效地地提高了变频频控制电机的的低速区转矩矩。同时由于于变频控制
21、软软件的优化使使用，使电机机可以避开共共振点，解决决了系统在大大调速区间内内可能发生的的共振问题。二、变频起重机机系统中电机机的选型起重机起升和运运行机构的调调速比一般不不大于1:220，且为断断续工作制，通通常接电持续续率在60%以下，负载载多为大惯量量系统。严格格意义上的变变频电机转动动惯量较小，响响应较快，可可工作在比额额定转速高出出很多的工况况条件下，这这些特性均非非起重机的特特定要求。普普通电机与变变频电机在不不连续工作状状态下特性基基本一致;在在连续工作时时考虑到冷却却效果限制了了普通电机转转矩应用值，普普通电机仅在在连续工作时时的变频驱动动特性比变频频电机稍差。三、电机冷却西门子
22、变频器在在调速比为11:20的范范围内能确保保起重机上普普通电机有1150%的过过载力矩值。电电机在起动过过程中可承受受2.5倍额额定电流值，远远大于变频起起动要求的11.5倍值，运运行机构的电电机在以额定定速度运行时时电机通常工工作在额定功功率以下，因因此高频引起起的1.1倍倍电流值可不不予考虑。但但若电机要求求在整个工作作周期内在大大于1:4的的速比下持续续运行则必须须采用他冷式式电机。四、电机效率国外以4极电机机作变频电机机首选极数，因因此时电机有有最好的功率率因数和最高高的工作效率率，使能耗降降为最低。目目前，国内用用于起重机械械的4极电机机有强迫通风风冷却的YZZFXXX-4型电机等
23、等。五、电机起动转转矩及电机运运行的功率因因数起重机运行机构构的转动惯量量较大，为了了加速电机需需有较大的起起动转矩，故故电机容量需需由负载功率率P厂及加速速功率Pa两两部分组成。一一般情况下,电机容量PP为式中一电机平均均起动起动转转矩倍数起重机起升机构构的负荷特点点是起动时间间短(1-33s)，只占占等速运动时时间的较少比比例;转动惯惯量较少，占占额定起升转转矩的10%-20%。其其电机容量PP为 (kw)式中 一起起重机额定提提升负载，kkg 一额定起起升速度，mm/s 一重力加速速度，g=99. 81mm/s 一机构总效效率为使电机提升11.25倍试试验载荷，能能承受电压波波动的影响，
24、其其最大转矩值值必须大于22,否则必须须让电机放容容，从而降低低电机在额定定运行时的工工作效率。通过利用上述公公式的计算，选选用改造后的的桥式起重机机各执行机构构的电机参数数如表3.11所示:表3.1 各执执行机构电机机参数电机型号电机功率主起升机构YZR250MM1-830KW副起升机构YZR200LL-815KW大车运行机构YZR160MM1-62*5. 5KKW小车运行机构YZR16011-65. 5KW3.3.2变频频器的选用一，变频器选型型本系统选用西门门子变频器，西西门子变频器器具有较合理理的价格，完完整的理论计计算书及辅件件推荐值，有有利于用户合合理选用。 二、变变频器容量选选择
25、 2.11起升机构起升机构平均起起动转距一般般来说可为额额定力矩值的的1.3-11.6倍。考考虑到电源电电压波动因素素及需通过1125%超载载试验要求等等因素，其最最大转距必须须有1.8-2倍的负载载力矩值，以以确保其安全全使用的要求求。等额变频频器仅能提供供小于1500%超载力矩矩值，为此可可通过提高变变频器容量(Yz型电机机)或同时提提高变频器和和电机容量(Y型电机)来获得2000%力矩值值。此时变频频器容量为 (KKVA) 式式中电机的功率率因数，= 0.25 起升额定负负载所需功率率，kw 电机效率， =0. 885 变频器容量量，KVA 系数，K=2起升机构变频器器容量依据负负载功率
26、计算算，并考虑22倍的安全力力矩。若用在在电机额定功功率选定的基基础上提高一一挡的方法选选择变频器的的容量，则可可能会造成不不必要的放容容损失。在变变频器功率选选定的基础上上再作电流验验证，公式如如下: 式中一变频器额额定电流，AA 电机额定电电流，A2.2运行机构构当运行电机在3300s内有有小于60ss的加速时间间的并且起动动电流不超过过变频器额定定位的1.55倍时变频器器容量可按下下式计算。式中电流波形形补偿系数，PPWM方式KK=1.0551.1 负载转距，NN.m 一总总转动惯量对对电机轴的折折算值，kgg.m 加速时间，ss 电机额定转转速，r/mmin当运行电机在3300s内电电
27、机有大于660s加速时时间时，变频频器容量按下下式取值： ( kVVA ) 电流验验证:以上公式均以负负载功率作为为变频器容量量计算的基本本参数，相同同功率不同极极数的电机有有不同的额定定电流。故最最终尚需验证证电机和变频频器额定电流流，即 2.33.多电机驱驱动时变频器器容量的选择择 电压型型变频器可以以一台变频器器驱动多台电电机，其并联联运行且变频频器短时过载载能力为1550%、 660%时，如如电机加速时时间在3000s内有小于于60s的加加速时间，则则并要求 式中负载所要要求的电机轴轴输出功率并联电机的台台数同时启动的台台数电机效率，=0.8电动启动电流流与电机额定定电流之比值值 电流
28、波形的的修正系数，PPWM方式取取1.05-1.1 变频器容量量，KVA 变频器额定定电流，A3.3.3 PPLC的选用 目前PLLC使用性能能较好的有SSIEMENNS公司、日日本的三菱、欧欧姆龙、美国国的AB公司司。根据性价价比的选择，根根据被控对象象的I/0点点数以及工艺艺要求、扫描描速度、自诊诊断功能等方方面的考虑，我我们采用SIIEMENSS公司的S77-200系系列PLC。SIMATICC S7-2200系列是是西门子公司司小型可编程程序控制器，可可以单机运行行，由于它它具有多种功功能模块和人人机界面(HHMI)可供供选择，所以以系统的集成成非常方便，并并且可以很容容易地组成PPL
29、C网络。同同时它具有功功能齐全的编编程和工业控控制组态软件件，使得在完完成控制系统统的设计时更更加简单，几几乎可以完成成任何功能的的控制任务，同同时具有可靠靠性高，运行行速度快的特特点，继承了了和发挥了它它在大、中型型PLC领域域的技术优势势，有丰富的的指令集，具具有强大的多多种集成功能能和实时特性性，其性能价价格比高，所所以在规模不不太大的领域域是较为理想想的控制设备备。3.3.4常用用辅件的选择择 变频器器系统器件由由断路器、接接触器、电抗抗器、变频器器、制动电阻阻及制动单元元组成。 1、断断路器 为避开开变频器投入入时直流回路路电容器的充充电电流峰值值，为此变频频器配置的断断路器容量应应
30、为电机额定定电流的1.31.44倍，整定值值为断路器额额定值的34倍。 2、接接触器 接触器器在变频器主主回路中仅在在变频器辅助助器件或控制制回路故障时时起断开主回回路的作用，一一般不作回路路开断器件用用，故可按电电机额定电流流选用接触器器容量，无须须按开断次数数考核其寿命命。 3、交交流电抗器 在变频频器的输入端端加接交流电电抗器，以抑抑制变频器造造成的高频峰峰值电流，或或电容器开断断造成的峰值值电流对变频频器的危害。同同时，交流电电抗器的接入入还可起到降降低电机噪声声、改善起动动转矩、在电电机轻载时改改善电机功率率因数的作用用。 4、制制动单元 为减小小大惯性系统统的减速时间间，解决变频频
31、器直流电路路上的过电压压问题。常在在其直流电路路中加接一检检测直流电压压的晶体管。一一旦直流回路路电压超过一一定的界限，该该晶体管导通通，并将过剩剩的电能通过过与之相接的的制动电阻器器转化为热能能耗。在能量量消耗的同时时加速了转速速的减小，该该能量消耗得得愈多，制动动时间愈小，此此装置即为变变频器的制动动单元。5.制动电阻器器借助制动单元，消消耗电机发电电制动状态下下从动能转换换来的能量。5.1 电阻值值的计算式中 一直流回回路电压，VV一制动转矩，NN.m一电机额定转矩矩(在附加电电阻制动的情情况下，电机机自损耗约为为电机额定功功率的20%左右)，NN.m一电机额定转矩矩(在附加电电阻制动的
32、情情况下，电机机额定转速),r/miin在制动晶体管和和制动电阻构构成的能耗回回路中最大电电流受晶体管管许用电流IIc的限制，因因此在选择制制动电阻值时时不可小于其其最小制动电电阻值Rmiin，即 ()式中一直流回路路电压，V一制动晶体管允允许的最大电电流，A因此，制动电阻阻应按 的关系选用用。5.2 制动转转矩的计算式中一电机转子子飞轮转矩之之和，N.mm 一负载转矩矩，N.m 一减减速开始时转转速，r/mmin 一减减速结束时转转速，r/mmin 一减速速时间，S6.电缆选择 由于高高次谐波的驱驱动效应，电电缆的实际使使用面积减少少，单位实际际工作电阻增增大，电缆压压降有增大的的趋势，故所
33、所配电缆一般般大于常规使使用值。3.4起重机变变频调速系统统设计3.4.1系统统控制的要求求 对桥式式起重机变频频调速控制系系统的基本要要求 (1)主、副机构构升降速度调调节; (2)运行机构运运行速度调节节; (3)保护功能:主副机构上上升限位、下下降限位、大大车限位、小小车限位、主主副机构及大大小车电机的的保护等。 控制系系统应由PLLC、继电器器、操纵台各各主令控制器器、开关、按按钮、指示灯灯及各部位限限位开关等组组成。第四章4.1 PLCC编程软件概概述 S7-200的编编程语言是SSTEP 77-micrro/winn32，它是是用于S7-200系列列PLC进行行编程、调试试的全新软
34、件件，它是在国国际标准工EEC11311-3的基础础上建立的，可可以用LADD, FBDD和STL来来编程。 STEEP 7-microo/win332软件的一一个特点是调调试功能很强强大，不仅能能在线读取数数据，而且能能在线修改过过程数据，对对于调试大型型复杂控制程程序非常有效效。STEPP 7-miicro/wwin32软软件还附带一一些控制程序序模块，如PPID调节模模块，这些模模块可以从主主控制程序中中直接调用，以以便实现不同同的功能。SSTEP 77-micrro/winn32软件工工具包采用模模块化的程序序设计方法，它它采用文件块块的形式管理理用户编写的的程序及程序序运行所需的的数
35、据。该工工具软件包为为S7-2000CPU与与其它系统部部件(如触摸摸屏、变频器器)的使用提提供了便利。4.2程序设计计 在本系系统中，PLLC程序设计计的主要任务务是接受外部部开关信号(按钮、继电电器)的输入入，判断当前前的系统状态态以及输出信信号去控制接接触器、继电电器等器件，以以完成相应的的控制任务。除除此之外，另另一个任务就就是接受上位位机的控制命命令，以进行行自动采样。PPLC的软件件设计部分我我们采用模块块化的方法，PPLC程序设设计共有四个个模块:按钮钮处理模块、通信模块、PID控制制模块、故障报警模模块。 其中按按钮模块主要要处理各电机机和电磁阀的的启停控制。 （四）故故障报警
36、模块块为了实时通知操操作员故障消消息，以便尽尽快地排除故故障，确保整整个系统正常常运行，本控控制系统具有有良好的故障障报警措施。所所以在PLCC程序中始终终对相应的传传感器输入信信号进行扫描描，一旦有诸诸于变频器故故障，超重等等故障，应马马上切断该设设备，并启动动蜂鸣器，进进行报警。考考虑到工业现现场可能的干干扰，(1)我们在在程序中采用用延迟报警.即只有当报报警信号持续续一定的时间间(一般为几几十毫秒到几几百毫秒).才认为有故故障。(2)在启动动设备时，逐逐步开启报警警;而在停止止设备时.逐逐步阻塞报警警。上述两个个措施可有效效的防止误报报警。报警处处理由画面元元素和PLCC变量直接对对应，
37、无需编编程。4.3系统抗干干扰措施 可编程程控制器的主主要应用场合合是工业现场场，工作环境境中各种干扰扰对系统设备备的正常运行行存在着严重重的影响。所所以在本系统统中也不例外外，有必要考考虑PLC的的抗干扰措施施。 抗干扰扰的主要措施施有; (1)输入信号电电缆、输出信信号电缆和电电力电缆都要要分开敷设，不不能扎在一起起。 (2)必要时需选选用带有屏蔽蔽层的输入和和输出信号电电缆，并注意意一端接地。 (3)多芯电缆中中的备用芯线线也要一端接接地，一则扩扩大屏蔽作用用，二则抑制制芯线间的信信号串扰及外外部干扰。 (4)为避免干扰扰，同一电平平等级的信号号才能用一条条多芯电缆传传输。所以，对对数字
38、信号和和模拟信号，在在任何情况下下，都必须分分开电缆进行行传输。低电电平信号线应应与其它信号号线分开。尽尽量缩短模拟拟量I/0信信号线的长度度，并采用双双芯屏蔽线作作为信号线。 (5) PLC电电柜应有独立立的接地线，接接地电阻小于于10欧姆。 (6)引至PLCC柜的电缆要要尽量远离那那些会产生电电磁干扰的装装置。 (7)一般要将PPLC装于专专门的电柜中中，且PLCC四周留有550mm以上的净净空间，保证证良好的通风风环境。尽量量不要将PLLC安装在多多尘、有油烟烟、有导电灰灰尘、有腐蚀蚀性气体、振振动、热源或或潮湿的地方方。第五章 结束语语 本论文主要为桥桥式起重机设设计一套将可可编程序控
39、制制器与变频器器结合应用于于桥式起重机机控制系统，同同时实现起重重机电机速度度的可调节，以以节约能源和和适应生产的的需要。 根据要要求，此系统统要能达到现现场的运行状状况、运行数数据都可以在在司机控制室室掌握，用户户在控制室可可以通过人机机界面来设置置变频器的运运行频率、启启动和停止电电机，并且变变频器的故障障信息可以在在人机界面上上反映出来，以以用来提示用用户。采用变变频器实现起起重机电机的的调速运行，结结合PLC的的强大功能、可可靠性以及基基于组态软件件所开发出来来的良好人机机界面和通信信能力，实现现在司机控制制室对电机的的远程控制运运行参数调节节。上位机选选择触摸屏主主要完成系统统的组态
40、、监监控、参数设设置和开关量量置位。下位位机采用PLLC来实现各各电机的启、停停、电磁阀的的开关，数值值的转换、速速度的检测。 重点解解决了系统中中的监控画面面、PLC程程序设计的问问题以及上下下位机之间的的通信问题。同同时根据STTEP-7 MICROO/WIN332软件工具具包的结构化化程序设计特特点，大量采采用代码重用用的方法，大大大减少了系系统的开发和和维护;同时时利用西门子子公司的Prrotooll/pro组组态软件设计计良好的人机机界面以下载载至触摸屏，以以及实现其与与PLC的通通信。致 谢 在论文文完稿之际，谨谨向教导和帮帮助我的师长长、朋友、同同学，以及默默默支持和鼓鼓励我的亲
41、人人们致以最诚诚挚的谢意和和最衷心的祝祝福!感谢导师12334老师!老老师严谨踏实实的研究作风风，渊博深厚厚的知识，孜孜孜不倦的诲诲人，我感到到由衷的敬佩佩。导师以其其严谨、求实实的治学态度度、高度的责责任心和敬业业精神，给予予我极大的帮帮助与鼓励;导师踏实认认真、开拓创创新的治学作作风将使我终终生受益;导导师给我提供供了良好的学学习环境、以以及社会实践践的机会。本本论文从选题题到完成无不不浸透着恩师师的心血。在在此期间，老老师多次询问问我的课题进进度，提醒我我该注意的问问题，并在我我课题遇到困困难时，给予予了我耐心的的指导和帮助助。借此论文文的完成之际际，谨向我的的恩师表达我我衷心的感谢谢和
42、崇高的敬敬意!感谢恩恩师不厌其烦烦的教诲和一一丝不苟的严严谨作风，在在学习、生活活和以后的工工作中给我树树立了为学为为人的榜样。并并希望在今后后的学习和工工作中继续得得到导师的教教导。 感谢11234学院院机电系的各位位老师在这三三年学习生涯涯中给予我的的关心和帮助助。也感谢我我在123求学期期间结识的好好友，给予我我的帮助、鼓鼓励和支持，在在此一并感谢谢。 最后，我我要深深感谢谢我的父母和和兄弟，多年年来，正是由由于他们对我我学业上的支支持、理解和和鼓励，对我我一如既往的的殷切期望和和无私奉献，给给予了我无尽尽的关爱和动动力，才使得得我得以顺利利完成学业!某人谨致2010年6月月2日参考文献
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