电葫芦.docx
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电葫芦.docx
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电葫芦
电葫芦控制系统设计
1设计内容用途意义
1电动葫芦的结构
电动葫芦,又名电动提升机,它是工厂、矿山、码头、仓库、贷场、商店等常用的起重设备之一,也是改善劳动条件和提高劳动生产率的必备机械。
电动葫芦的起重量一殷为0.1—80t,起升高度为3—30m,具有重量轻、体积小、结构紧凑、品种规格多、运行平稳、操作简单、使用方便等特点。
电动葫芦的执行机构主要由提升机构和水平移动装置组成,其外形结构如图2—1所示。
提升机构由锥形电动机M1、减速箱、钢丝卷筒等组成。
提升电动机M1通过减速箱拖动钢丝卷简,电动机正转或者反转,拖动卷筒,可以使吊征钢丝绳上的吊钩上升或下降,实现提升或下放对象。
水平移动装置由电动机M2、减速箱、导轮、工字梁等组成。
水平移动电动机M2经过圆柱型减速箱拖动导轮,Nn正转或者反转,借助导轮,电动葫芦可以在工字梁上来回移动,用机械撞块限制前后两个方向的移动行程。
图1电动葫芦外形图
2电动葫芦的控制
电动荡芦的电气控制电路如图2所示,主要有上升、下降、向前和向后4个方向的运动控制。
(1)提升和下放控制
要提升对象时,按下按钮SBl,KMI吸合,KMl主触点闭合,电磁制动器YB得电松闸,让提升电动机M1转动,将对象提升。
若松开SBl,则KM1断电释放,KM1常开触点都断开,YB失电,依靠弹簧的推力使制动器抱间,使电动机M1和卷筒不能再转动。
要下放对象时,将SB2按下,KM2得电吸合,其主触点闭合,YB得电松闸,电动机MI反转下放物件。
若松开SB2,KM2断电释放,主触点断开,YB失电抱闹。
SQl为上限位开关,当提升到极限位置时,会将SQl压下,其触点SQl(3—4)断开,KM1失电.电磁制动器YB抱闸,电动机M1停转。
(2)水平移动拄制
M2为水平移动电动机,用来水平移动搬运货物,由KM3、KM4进行正、反转控制,控制电路中设有限位保护开关SQ2、SQ3,防止电动荡芦移动时超出行程而造成危险。
按下SB3,KM3得电吸合,电动机M2正转,电动葫芦沿工字梁向前作水平移动,松开SB3,KM3释放,电动机M2停转,电动葫芦停止移动。
按下SB4,KM4得电吸合,电动机M2反转,电动葫芦向后作水平移动;松开SB4,KM4释放,电动机M2停止,电动葫芦停止移动。
图2电葫芦控制原理图
3PLC控制系统电路设计
(1)主电路设计
电动葫芦PLc控制系统的主电路和图2所示电路中的主电路部分完全相同,各个元器件的作用也完全一样,不再赘述。
(2)控制电路设计
在PLC控制电路中,有4个操作按钮需要4个输入点,有3个行程开关需要3个输入点,有4个接触器线圈需要4个输出点,这样共需要7个输入点和4个输出点,同时考虑留有适当的余量,于是选择PLC的型号为S7—CPU222(8个输入点/6个输出点)。
根据控制要求,设计的电动葫芦PLC控制系统的控制电路如图3所示。
图3PLC控制系统图
(3)元器件清单
根据MD13—18型电动葫芦的控制要求,来选择元器件清单。
该电动葫芦的起重量为3t,起升高度为18m,起升速度为8m/0.8min,运行速度为20m/min,起重电机为ZDl32—4(三相380V电压、额定功率4.5kw、额定转速1380r/min、额定电流11A),运行电动机为ZDYll2—4(三相380v电压、额定功率0.4kW、额定转速1380r/min、额定电流1.25A)。
按照前面介绍的方法,确定其他元器件规格如表1所示。
表1电葫芦PLC控制系统的元器件清单
元件名称
符号
型号规格
数量
功能
可编程控制器
PLC
S7-CPU222AC/DC/继电器
1
系统控制
隔离开关
QS
HZ15-25/3
1
线路主电源控制
熔断器
FU1
RL1-60/30
3
主线路短路保护
接触器
KM1
CJ20-16/380V
1
提升控制
接触器
KM2
CJ20-16/380V
1
下放控制
接触器
KM3
CJ20-10/380V
1
向前水平移动控制
接触器
KM4
CJ20-10/380V
1
向后水平移动控制
电磁制动器
YB
FDB制动器
1
升降运动抱闸制动
电动机
M1
ZD132-4(额定功率4.5kW)
1
升降电动机
电动机
M2
ZDY112-4(额定功率0.4kW)
1
水平移动电动机
熔断器
FU2
RL1-15/4
2
控制电路短路保护
低压断路器
QF1
DZ5-20/230-3A
1
PLC电源开关
隔离变压器
TI
380V/220V,功率500W
1
PLC供电电源
按钮
SB1
LA19-11(绿)
1
提升控制
按钮
SB2
LA19-11(黄)
1
下放控制
按钮
SB3
LA19-11(黑)
1
向前水平移动控制
按钮
SB4
LA19-11(白)
1
向后水平移动控制
位置开关
SQ1
LX2-131
1
上限位
位置开关
SQ2
LX2-131
1
前限位
位置开关
SQ3
LX2-131
1
后限位
直流继电器
JT3-31/1
4
继电器隔离板
4控制程序设计
货物的提升和下放、水平移动控制均使用点动方式.无需停止按钮。
在程序设计中要重点考虑系统工作的可靠性和安全性。
(1)提升和下放拉制程序设计
点动提升物体控制过程分析:
按下按钮SB1,KMl主触点闭合,提升电动机Ml转动,将对象提升,将SB1松开,KMl主触点断开,使电动机M1失电,电磁制动器YB失电抱间,使卷筒不能再转动。
当物体提升到极限位置时,将SQl压下,使KM1和YB均失电,电动机M1停止运转。
点动下放物体控制过程分析:
要下放对象时,按下SB2,KM2得电吸合,其主触点闭合,YB得电松间,电动机M1反转下放物件,松开SB2,KM2断电释放,KM2主触点断开,YB失电抱间。
根据点动提升/下放物体的控制要求分析的控制程序
(2)水平移动控制程序设计
结合安全联锁,设计的点动提升和下放物体点动向前水平移动控制过程分析:
按下向前按钮SB3,删得电吸合,电动机M2正转,电动葫芦沿工字梁向前作水平移动,松开SB3,KM3释放,电动机M2停止,电动葫芦停止移动。
当电动葫芦向前移动到极限位置时,将SQ2压下,使SQ2的常开触点闭合,迫使电动葫芦停止向前移动。
点动向后水平移动控制过程分析:
按下向后按钮SB4以KM4得电吸合,电动机M2反转,电动葫芦向后作水平移动,松开SB4,KM4释放,电动机停止,电动荡芦停止移动。
当电动葫芦向后移动到极限位置时,将SQ3压下,使SQ3的常开触点闭合,迫使电动葫芦停止向后移动。
根据上述分析,并结合安全联锁,设计的点动向前和向后移动控制程序
5PLC控制系统联机调试
(1)程序模拟调试
接通PU主机电源,将编辑好的程序下载到PLC主机中。
将I0.0强制为ON,观察PLC的Q0.0是否为ON状态,然后将I0.0的强制ON取消,观察观察PLC的QO.0是否为OFF状态。
再强制I0.4为ON,观察Q0.0是否变为OFF状态。
如果都正确,取消全部强制。
将I0.1强制为ON,观察PLC的Q0.1是否为ON状态,然后将I0.1的强制ON取消,观察观察PLC的Q0.1是否为OFF状态。
将I0.2强制为ON,观察PLC的Q0.2是否为ON状态,然后将I0.2的强制ON取消,观察观察PLC的Q0.2是否为OFF状态。
将I0.2强制为ON,再强制I0.5为ON,观察Q0.2是否变为OFF状态。
如果都正确,取消全部强制。
将I0.3强制为州,观察PLC的Q0.3是否为ON状态,然后将I0.3的强制ON取消,观察观察PLC的Q0.3是否为OFF状态。
将I0.3强制为ON,再强制I0.6为ON,观察Q0.3是否变为OFF状态。
如果都正确,取消全部强制。
(2)系统联机调试
将装置的总电源开关QS合上,按下主控电源板上的启动按钮。
合上隔离开关QFl。
提升操作。
按下SBl,KM1吸合,电磁制动器YB吸合(在实验过程中,用接触器KM5来模拟),同时升降电动机M1正转,松开SB2,KM1及YB释放,电动机Ml停止。
若先按下上限位开关SQl,再按下SB1,电动机M1不能启动,表示电动葫芦已受到限位保护。
下放操作。
按下SB2,KM2吸合,电磁铁YB吸合(在实验过程中,用接触器KM5来模拟),升降电动机M1反转,松开SB2,KM2及YB释放,电动机M1停止。
平移操作。
按下向前按钮SB3,KM3吸合,平移电动机M2正转;松开SB3,KM3释放,平移电动机M2停止。
按下向后按钮SB4,KM4吸合,平移电动机M2反转;松开SB4,KM4释放,平移电动机M2停止。
若先按下向前限位开关SQ2,再按下向前按钮SB3,平移电动机M2不能启动。
若先按下向后限位开关SQ3,再按下向后按钮阳SB4,平移电动机M2不能启动。
(3)编写技术文档
技术文档应说明系统的功能、技术指标、操作规范以及使用中应注意的问题。
6电路安装
(1)装配位置图
考虑到操作与维修方便、使用安全等因素,设计的装配位置图如图4所示
(2)控制柜安装
交流控制电路电源有36v、12w、220V、380V等规格,电路结构简单的可使用220V或380v电源,若电路复杂,故障多发,宜选用低压电源,并经变压器降压来获得。
另外,还需要根据照明和指示灯的工作要求,以及电磁线圈的负载性质等进行综合考虑。
本控制系统采用380v交流电源。
导线的选择包括导线种类的和导线截面积的选择。
导线有单股或多股线,铜芯(导线)截面积一殷可按5A/mm2来沽算。
在本设计中,控制电路使用1.5mm2的铜线,主电路使用2—5mm2的铜钱。
安装前的准备工作。
在安装控制柜之前,应准备好相关电器、安装工具、导线等材料。
安装控制柜所需的工具如表2所示。
表2所需工具表
工具名称
数量
工具名称
数量
万用电表
1
十字螺丝刀
1
尖嘴钳
1
一字螺丝刀
1
剥线钳
1
自动螺丝抢
1
(2)系统安装。
按照如图4所示的装配位置因安装控制电器。
为了安装的方便,可以先对控制电路进行配线,控制电路配线完成后,仔细检查线路连接是否正确,检查无误后再对主电路进行配线,主电路配线完后,同样需仔细检查线路连接是否正确。
附图1
附图2
附图3
附图4
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 葫芦