基于PLC控制的橋式起重機電氣設計

1、1.引言橋式起重機是生產(chǎn)企業(yè)廣泛應用的生產(chǎn)工具之一,傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)接線復雜,故障率高,難以維護。本文結合生產(chǎn)實際,介紹一種采用SIM ENS S7-200型PLC控制的起重機電控系統(tǒng),其控制線路簡單,安全可靠,智能化程度較高,能夠有效地提高生產(chǎn)效率。2.總體設計方案一個完整的基于PLC控制的橋式起重機電氣系統(tǒng),主要由六大模塊組成1,分別為:(1配電保護模塊;(2主起升機構模塊;(3副起升機構模塊;(4大車運行機構模塊;(5小車運行機構模塊;(6PLC控制模塊。通過聯(lián)動臺上的主令控制器、按鈕等手動控制裝置,把信號傳遞給PLC的輸入模塊,CPU內(nèi)的程序?qū)@些信號進行處理,再由輸出模塊輸出控制信

2、號控制中間繼電器、指示燈、報警器、顯示裝置等。中間繼電器帶動大的接觸器,進一步控制起重機各機構電機的啟動、停止及運行。各種保護信號如限位開關、過流繼電器、門開關、超載限制器等也將信號反饋到PLC的輸入模塊,起到安全保護的作用。系統(tǒng)總圖見圖1。圖1系統(tǒng)總圖2.1控制系統(tǒng)安全保護(1安全門開關聯(lián)鎖保護:在門開關沒關的情況下,總接觸器不能吸合,在總接觸器吸合的情況下,打開門開關,總接觸器斷開。(2超載保護:當起重量達到額定起重量的95%時,開始報警,達到額定起重量的105%,報警并輸出停止信號,此時,起升機構只能下降,不能上升。(3斷相、相序保護:通過斷相相序保護器來實現(xiàn)。(4各機構限位保護:包括主

3、副起升、下降限位;大車左行、右行限位;小車前行、后行限位,到達限位時,切斷對應方向電源,此時,該機構只能向相反方向運行。(5設置急停開關,在出現(xiàn)緊急事故的情況下,切斷總電源。急停開關一般為紅色蘑菇頭非自復位型。(6設置零位保護,各機構控制器只有在零位的情況下,總接觸器才能吸合,防止在停電后,主令沒回零的情況,各機構自行運行,帶來危險。(7設置熱繼電器,當電機通過的電流超過電動機的額定電流,電機溫度過熱時,其相應的熱繼電器工作,斷開主回路,起到保護電機的作用。(8設置電鈴或報警裝置,在出現(xiàn)故障時,可進行報警。在起重機動作之前應該報警,必須在響鈴后方可操作大車運行機構。2.2輸入輸出信號設計通過用

4、戶對橋機控制檔位及安全的要求,需要以下控制信號:主副鉤起升、下降信號、2檔、3檔、4檔,小車和大車的前、后、左、右方向信號及2檔、3檔、4檔;主副起升限位、大小車限位;熱繼電器信號、超載信號、變頻器故障信號;安全門開關,啟動、停止、急停、照明、電鈴、變頻器復位信號;初步確定所有的手動輸入信號和反饋信號總共48個,對應的輸出有31個。3.PLC的內(nèi)部邏輯運算原理與梯形圖的繪制3.1PLC的掃描執(zhí)行原理可編程控制器與計算機一樣,通過執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)控制任務。PLC采用掃描工作方式,通過“采集輸入量、執(zhí)行程序、輸出控制量”的循環(huán)掃描方式實現(xiàn)程序的運行2,如圖2所示。掃描就是從第1條指令開始,在無間

5、斷或跳轉(zhuǎn)指令的情況之下,按照程序存儲的地址號按順序逐條執(zhí)行指令,直到最后一條指令,然后再從頭開始掃描,如此循環(huán)。圖2PLC掃描原理圖3.2梯形圖的繪制PLC內(nèi)部梯形圖主要包括4大部分:安全保護部分、功能控制部分、故障輸出部分和各控制機構。設計過程中,充分考慮到控制系統(tǒng)的安全問題,多處均設置邏輯互鎖,并且在保證正確的前提下,盡量讓梯形圖簡單明了,便于分析與修改。4.系統(tǒng)硬件選型與設計圖3PLC外部接線圖4.1PLC的選型根據(jù)初步確定的I/O信號進行選擇,包括輸入輸出信號的數(shù)量、性質(zhì)、參數(shù)和特性要求,PLC選用SIMENS S7-200CN系列。CPU為226CN,此CPU集成24輸入/16輸出共

6、40個數(shù)字量I/O點,最大擴展至248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點;26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存空間;6個獨立的30kHz高速計數(shù)器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出;有2個RS485通訊編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力;具有極高的可靠性,極豐富的指令集,具有眾多功能指令,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送、比較、四則運算等操作。其中,功能指令CMP可以進行數(shù)據(jù)比較,MOV指令可以進行數(shù)據(jù)傳送,SEGL指令可將數(shù)據(jù)寄存器存儲的故障參數(shù)在數(shù)碼管顯示出來,SRMR指令可產(chǎn)生閃爍控制信號,用以輸出聲光報警信號。它的CPU模塊、擴展模塊的高度和深度相同,寬度不同。它們之間用扁平通訊線連接

7、,緊密基于PLC控制的橋式起重機電氣設計河南新起騰升起重設備有限公司于勝旺李曉勉南陽供電公司劉建剛摘要本文介紹一種采用PLC控制的起重機電控系統(tǒng),該系統(tǒng)采用SIMENS S7-200型PLC實現(xiàn)起重機的安全保護及各機構的正常運轉(zhuǎn),其控制線路簡單,安全可靠,通過人機界面(HMI進行故障顯示,智能化程度較高。關鍵詞PLC起重機控制系統(tǒng)HMI 智能化(下轉(zhuǎn)第384頁 382工作中,加強學生的職業(yè)思想教育。在學生剛進入專業(yè)學習時,就要實事求是地告訴他們酒店工作的本質(zhì)特點。幫助學生盡早做好思想準備,避免學生在實習和就業(yè)過程中出現(xiàn)“眼高手低”問題,強化職業(yè)責任心。特別是作為專業(yè)教師,應該在平時的教學過程中

8、聯(lián)系酒店實際案例,潛移默化地培養(yǎng)學生的職業(yè)“忠誠度”,強調(diào)基礎工作的重要性。在校內(nèi)的教學中增加語言類和心理學課程,培養(yǎng)學生正確的人生觀、價值觀,教會學生基本的人際交往技巧。學生在校期間多開展一些社會性活動,鼓勵學生積極參加,鍛煉學生解決問題、與人交往的能力,為以后的工作生活打下基礎。5、建立畢業(yè)生就業(yè)反饋,回籠教育、在職培訓機制畢業(yè)生進入酒店工作以后,由于角色的轉(zhuǎn)變,肯定會存在著諸多的不適應,有的學生還會有“書到用時方恨少”的感覺,因此,他們會迫切的需要能重回學校充電,接受新的知識和學歷,而目前,國內(nèi)的很多高校對已經(jīng)就業(yè)的畢業(yè)生普遍關注不多,沒有樹立好為畢業(yè)生酒店生涯提供規(guī)劃的意識,在這個方面

9、,可以通過定期開設講座,與國際先進酒店舉辦短期培訓班,承辦職業(yè)認證考試等諸多途徑,提升社會辦學與服務能力,使得畢業(yè)生能夠在畢業(yè)后仍然享受到母校酒店管理專業(yè)的相關資源,同時也有助于對一些畢業(yè)生進行心里疏導,從側面減少酒店管理專業(yè)人才流失率居高不下的現(xiàn)象。五、總結語中國的酒店管理專業(yè)人才培養(yǎng)要順應市場與國際酒店業(yè)接軌,要作的努力還很多,從促進我國酒店業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要出發(fā),與時俱進、推陳出新,探討高等院校酒店管理專業(yè)的人才培養(yǎng)已經(jīng)勢在必行,在這方面的努力和嘗試將有益于提高我國高校酒店業(yè)人才培養(yǎng)水平,為不斷發(fā)展的酒店管理業(yè)提供更合格更優(yōu)秀的專業(yè)人才。參考文獻1胡愛娟.高職酒店管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革

10、.職業(yè)技術教育,2008,(292劉學文.高職酒店管理專業(yè)學生職業(yè)意識培養(yǎng)的實踐.學校管理,2008,(143張永芬.高職酒店專業(yè)人才培養(yǎng)初探.消費導刊,2009,(94張旗.酒店管理實踐性教學中的問題及反思.揚州大學烹飪學報,2004,(25張一芳.淺談高職院校酒店管理人才的培養(yǎng).教育長廊,2009,(26楊鵬.淺析酒店管理專業(yè)復合型人才的培養(yǎng).消費導刊,2009,(67游富相.國外酒店管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式對國內(nèi)的啟示.吉林省教育學院學報,2009,(68游富相.從供需錯位現(xiàn)象反思高職酒店管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式.職業(yè)教育研究,2008,(12(上接第381頁拼裝后組成1個長方體,適合在機電一體

11、化中使用。內(nèi)置的24V DC 電源,可做輸入回路的電源和傳感器的電源。擴展模塊采用2個16入16出擴展模塊。PLC 外部接線圖如圖3所示。4.2故障顯示的選型與安裝在配置比較高的橋機中,可以設置1個隨時監(jiān)視系統(tǒng)工作情況的裝置,以便操作人員能及時地了解起重機機的運行狀態(tài)(各機構的限位情況及主要部件的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的安全隱患,并能及時地做出正確處置3。在本設計中,選用的裝置為TP170A 文本顯示器。TP170A 人機界面,是1種先進的觸摸式人機界面,可以與各類PLC (或帶通訊口的智能控制器配合使用,以文本或圖形的形式監(jiān)控、修改PLC 內(nèi)部寄存器或繼電器的數(shù)值及狀態(tài),從而使操作人員能夠自

12、如的控制起重機。通過編輯軟件WinCC flexible 在計算機上操作畫面,自由輸入漢字以及PLC 地址,使用串口通訊下載畫面?？梢杂?000個故障消息,每個消息長度為70個字符;250個過程畫面,每個畫面的變量/域有20/20,圖形的對象可以是位圖,圖標,背景圖畫,并且還有柱形統(tǒng)計表;用戶專用權限多達32個;接口有三個可供自由先擇:RS232、RS422、RS485;傳送組態(tài)有串行、MPI 、PROFIBUS DP 4。5.結論在現(xiàn)有的用PLC 控制替代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的設計上,改進和完善電氣控制系統(tǒng)和安全保護電路,不僅使起重機控制線路簡化,安全性能更好,而且PLC 能檢測各個不正常工作

13、現(xiàn)象并送往文本顯示器進行顯示,便于故障的發(fā)現(xiàn)與排除,大大提高了工作效率,因而在現(xiàn)在的市場有很好的發(fā)展前景。參考文獻1張質(zhì)文.起重機設計手冊.北京:中國鐵道出版社,2001.2張萬忠.可編程控制器入門與應用.北京:中國電力出版社,2005.3陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng).北京:機械工業(yè)出版社,1991.4西門子(中國自動化驅(qū)動集團.深入淺出西門子S7-200PLC.北京:北京航空航天大學出版社.(上接第382頁間,做到心中有數(shù)。為了加深對心理咨詢角色扮演的認識,教師可以對整個角色扮演過程進行記錄和必要的評定。在演示過程中,教師應成為引導者和監(jiān)控者:當學生表演到位時,應該及時給予認可和鼓勵;當學生

14、的表演出現(xiàn)問題,如無法繼續(xù)時,教師要及時調(diào)控,分析原因,給予正確的引導評價,重新將學生引入情境?？梢赃m時提出富于思考性的問題,誘導學生開展積極的思維活動。角色扮演由學生現(xiàn)場發(fā)揮,對教師的臨場控制能力有著較高的要求,所以提高教師的教學水平,是這一教學模式發(fā)揮最大作用的必要保證。教師要通過各種途徑和方法提高自身的修養(yǎng)和教學水平忽視對非角色扮演內(nèi)容的講授。三、活動的總結在扮演活動結束后教師應當引導學生從活動情境中走出來,引導學生針對此次扮演活動進行分析和總結。對于每個扮演者的表現(xiàn)中的優(yōu)點和問題都需要進行充分的分析。這樣的分析主要通過教師點評、學生討論和集體總結來實現(xiàn)的。1.教師點評當學生表演結束后,

15、教師對此次模擬咨詢的合理性、科學性,實際操作水平、溝通技巧以及專業(yè)知識的應用是否合理等方面進行點評。恰如其分的、準確的點評能夠最大限度地引發(fā)學生的積極思維和情感體驗,并能創(chuàng)造出一個和諧互動的教學氛圍:當學生表演到位時,應該及時給予認可和鼓勵;當學生的表演出現(xiàn)問題,如無法繼續(xù)時,教師要及時調(diào)控,分析原因,給予正確的引導評價,重新將學生引入情境。每組同學表演完后,教師對該組劇情編寫的合理性、科學性,學生表演的水平、溝通技巧以及專業(yè)知識的應用是否合理等方面進行點評。所有小組表演完成后,教師對此次活動的組織、效果進行分析總結。2.學生討論在討論環(huán)節(jié)中可以按照無領導小組討論的方式讓參與者和旁觀者分別對表

16、演活動進行討論,在形成一些主要的觀點后,對這些觀點進行集中討論。四、結束語社會學習理論則認為正是通過扮演我們學習理解和掌握外部世界,并且運用角色扮演進行社會學習和認知評價。Bandura(1977也肯定角色扮演是一種適當?shù)挠行У男袨樵u價工具。社會學習學者主要關注角色扮演中的當前情景和不同個體間表現(xiàn)出來的差異,這種差異包括信仰觀念和對同一事件理解的差異。同時,現(xiàn)代人才測評中的S -R -T ,即刺激表現(xiàn)特征的技術模式為角色扮演技術提供了理論支持。通過對被試施加行為刺激(S:stimulate ,觀察被試在特定情景中的行為表現(xiàn)(R:representation ,來推斷被試的素質(zhì)特點(T:trai

17、t 角色扮演技術給被試提供的具體的角色情景就是施加給被試的刺激,通過被試在刺激情景中的行為表現(xiàn),來考察被試是否符合目標崗位的要求。因此,在新聞心理學課堂上使用角色扮演技術,應當注意以下幾方面:(1要創(chuàng)設合適的問題情境,每次表演的時間不宜過長,通常36min 就可以展開討論;(2由于在第一次扮演活動中,常常會有困窘和尷尬情形發(fā)生,教師要積極營造一種輕松而安全的氛圍,充分尊重與接納,使學生真誠演繹,避免學生感受到壓力與傷害;(3應鼓勵角色扮演者自然真誠地有創(chuàng)造性地進行角色扮演,而不要以固定的劇本或模式進行表演,讓學生有足夠的時間去發(fā)揮他們的角色,鼓勵他們?nèi)ヌ剿?(4角色扮演由學生自愿參加,同時也要保證每個學生具有相等的參與機會;(5角色扮演以后要進行問題分析討論與總結,充分達到輔導活動的認知或思辨的目的。參考文獻1Joyce,B.etal.荊建華等譯.教學模式M .北京:中國輕工業(yè)出版社,2002.2Bandura ,A.,&