CN211846907U - 一种基于plc控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，包括由配电保护模块、主起升机构模块、副起升机构模块、大车运行机构模块、小车运行机构模块及PLC控制模块；所述的各模块通过联动合上的主令控制器、按钮手动控制装置，把信号传递给PLC的输入模块，CPU内的程序对这些信号进行处理，再由输出模块输出控制信号控制中间续电器、指示灯、显示装置；中间续电器带动大的接触器控制起重机构电机的启动，开关，超载限制器将信号反馈到PLC的输入模块；本实用新型公开了一种基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统在启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，定位更加准确，减少了负载波动，安全性大幅提高的同时更加节能环保。

Description

一种基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于桥式起重机电控系统，尤其涉及一种基于PLC 控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统；属于机械制造设计领域。

背景技术

桥式起重机广泛应用在室内厂房、仓库、室外码头、储料场等，是很重要的起吊、搬运设备，为此要求其具有高效、灵活并且安全可靠。桥式起重机作为物料吊运的起重设备在国民经济中有着十分重要的地位，传统的桥式起重机控制系统都是采用继电器控制与转子回路串电阻来实现对桥式起重机的调速，这种控制冲击频繁，震荡剧烈，而且桥式起重机工作环境比较恶劣又多是在重载下频繁启动、制动、正反转、变速等，这种控制对其设备及其生产效率都会有影响甚至会涉及到人身安全，所以继电器控制已经不是机械工业的主导了，有必要对其进行改进随着工业自动化的发展，PLC、变频器在工业设备改造中得到了广泛应用。PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用控制系统设计、安装、调试、维修方便，维修工作量少等一系列的优点。变频器的导入则可以提供频率可调的交流电源从而控制电动机的转速来实现桥式起重机的多段速。因此，“PLC+变频器”的控制方式在桥式起重机的改造中非常流行。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本实用新型提出了一种基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统。

(二)技术方案

本实用新型的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，包括由配电保护模块、主起升机构模块、副起升机构模块、大车运行机构模块、小车运行机构模块及PLC控制模块；所述的各模块通过联动合上的主令控制器、按钮手动控制装置，把信号传递给PLC的输入模块，CPU内的程序对这些信号进行处理，再由输出模块输出控制信号控制中间续电器、指示灯、显示装置；中间续电器带动大的接触器，进一步控制起重机构电机的启动，门开关，超载限制器将信号反馈到PLC的输入模块，起到安全保护作用。

进一步地，所述的配电保护模块包括安全门开关联锁保护、超载保护、断相，相续保护、各机构限位保护、紧急开关保护、零位保护、热续电器保护及电铃安全报警装置。

进一步地，所述的输入输出信号设计通过对主起升机构模块和副起升机构模块进行升起及下降信号控制，包括2档，3档，4档及升降限位控制；包括大车运行机构模块和小车运行机构模块前后左右方向信号及2档，3 档，4档控制；包括开关、启动、停止、急停、照明、电铃、变频器复位、变频器故障、超载信号、热续电器信号，其手动输入信号及反馈信号共48个，对应输出信共31个。

进一步地，所述的PLC控制模块主要分为安全保护部分模块、功能控制部分模块、故障输出部分模块及各控制机构模块，其通过执行用户程序实现控制任务，其通过扫描工作方式采用“采集输入量、执行程序、输出控制量”的循环扫描方式实现运行，扫描从指令1开始，在无间断或跳转指令的情况下，安装程序存储的地址号按顺序逐步执行指令，直到最后一条指令结束，然后再从开头指令进行扫描，如此循环。

进一步地，根据I/O信号的数量、性质参数和特性要求选择PLC型号为SIMENS S7-200CN系列，包括CPU为226CN集成24输出/16输出共40 个数字量I/O信号点，最大扩展量为248路数字量I/O信号点或35路模拟量I/O信号点；26K字节和数据储存空间；6个独立的30kHz高速计数器， 2路独立的20kHz高脉冲输出；有2个RS485通讯编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯；其中功能指令CMP进行数据对比，MOV指令进行数据传输，SEGL指令可进行数据寄存器储存的故障参数在数码显示， SRMR指令可进行闪烁控制型号及声光报警信号，CPU模块，扩展模块高度，深度相同，宽度不同，以扁平通讯线连接装配，内置24VDC电源，可输入回路电源和传感器电源，扩展模块采用2个16入16出扩展模块。

进一步地，故障显示选型和安装包括一个随时监视系统工作情况的装置，其装置选用TP170A文本显示器，TP170A人机界面，可以与各类PLC 配对实用，以图文形式监控，修改PLC内部寄存器或继电器的数值状态，通过编程软件WinCC flexible在计算机操作画面，可查除1000个故障信息及单个70字符，250个过程画面，每个画面变量/域20/20,对图形的对象的位图，图标，背景图画，并进行柱形统计表，用户专用权限32个，接口三个可供自由选择RS232/RS422/RS485；传送组态有串行 MPI/PROFIBUS/DP。

(三)有益效果

本实用新型与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本实用新型的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，在启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，定位更加准确，减少了负载波动，安全性大幅提高的同时更加节能环保。

附图说明

图1是本实用新型的总系统结构示意图。

图2是本实用新型的总电路控制系统结构示意图。

图3是本实用新型的可编程控制器总系统结构示意图。

图4是本实用新型的I/O连接端口分布系统结构示意图。

图5是本实用新型的大车控制系统流程结构示意图。

图6是本实用新型的小车控制系统流程示意图。

图7是本实用新型的升降机构控制系统流程结构示意图。

图8是本实用新型大车的PLC程序控制系统流程梯形图。

图9是本实用新型小车的PLC程序控制系统流程梯形图。

图10是本实用新型升降机构PLC程序控制系统流程梯形图。

图11是大车变频控制的PLC通信程序梯形图。

图12是小车变频控制的PLC通信程序梯形图。

图13是升降机构变频控制的PLC通信程序梯形图。

1-配电保护模块；2-主起升机构模块；3-副起升机构模块；4-大车运行机构模块；5-小车运行机构模块；6-PLC控制模块。

具体实施方式

如附图所示的一种基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，包括由配电保护模块1、主起升机构模块2、副起升机构模块3、大车运行机构模块4、小车运行机构模块5及PLC控制模块6；所述的各模块通过联动合上的主令控制器、按钮手动控制装置，把信号传递给PLC的输入模块，CPU内的程序对这些信号进行处理，再由输出模块输出控制信号控制中间续电器、指示灯、显示装置；中间续电器带动大的接触器，进一步控制起重机构电机的启动，门开关，超载限制器将信号反馈到PLC的输入模块，起到安全保护作用；

其中，所述的配电保护模块1包括安全门开关联锁保护、超载保护、断相，相续保护、各机构限位保护、紧急开关保护、零位保护、热续电器保护及电铃安全报警装置；所述的输入输出信号设计通过对主起升机构模块2和副起升机构模块3进行升起及下降信号控制，包括2档，3档，4档及升降限位控制；包括大车运行机构模块4和小车运行机构模块5前后左右方向信号及2档，3档，4档控制；包括开关、启动、停止、急停、照明、电铃、变频器复位、变频器故障、超载信号、热续电器信号，其手动输入信号及反馈信号共48个，对应输出信共31个；所述的PLC控制模块6主要分为安全保护部分模块、功能控制部分模块、故障输出部分模块及各控制机构模块，其通过执行用户程序实现控制任务，其通过扫描工作方式采用“采集输入量、执行程序、输出控制量”的循环扫描方式实现运行，扫描从指令1开始，在无间断或跳转指令的情况下，安装程序存储的地址号按顺序逐步执行指令，直到最后一条指令结束，然后再从开头指令进行扫描，如此循环；根据I/O信号的数量、性质参数和特性要求选择PLC型号为SIMENS S7-200CN系列，包括CPU为226CN集成24输出/16输出共40 个数字量I/O信号点，最大扩展量为248路数字量I/O信号点或35路模拟量I/O信号点；26K字节和数据储存空间；6个独立的30kHz高速计数器， 2路独立的20kHz高脉冲输出；有2个RS485通讯编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯；其中功能指令CMP进行数据对比，MOV指令进行数据传输，SEGL指令可进行数据寄存器储存的故障参数在数码显示， SRMR指令可进行闪烁控制型号及声光报警信号，CPU模块，扩展模块高度，深度相同，宽度不同，以扁平通讯线连接装配，内置24VDC电源，可输入回路电源和传感器电源，扩展模块采用2个16入16出扩展模块；故障显示选型和安装包括一个随时监视系统工作情况的装置，其装置选用TP170A 文本显示器，TP170A人机界面，可以与各类PLC配对实用，以图文形式监控，修改PLC内部寄存器或继电器的数值状态，通过编程软件WinCC flexible在计算机操作画面，可查除1000个故障信息及单个70字符，250 个过程画面，每个画面变量/域20/20,对图形的对象的位图，图标，背景图画，并进行柱形统计表，用户专用权限32个，接口三个可供自由选择 RS232/RS422/RS485；传送组态有串行MPI/PROFIBUS/DP。

本实用新型的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，在启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，定位更加准确，减少了负载波动，安全性大幅提高的同时更加节能环保。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，其特征在于：包括由配电保护模块(1)、主起升机构模块(2)、副起升机构模块(3)、大车运行机构模块(4)、小车运行机构模块(5)及PLC控制模块(6)；所述的各模块通过联动合上的主令控制器、按钮手动控制装置，把信号传递给PLC的输入模块，CPU内的程序对这些信号进行处理，再由输出模块输出控制信号控制中间续电器、指示灯、显示装置；中间续电器带动大的接触器，进一步控制起重机构电机的启动，门开关，超载限制器将信号反馈到PLC的输入模块，起到安全保护作用。

2.根据权利要求1所述的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，其特征在于：所述的配电保护模块(1)包括安全门开关联锁保护、超载保护、断相，相续保护、各机构限位保护、紧急开关保护、零位保护、热续电器保护及电铃安全报警装置。

3.根据权利要求1所述的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，其特征在于：所述的输入输出信号设计通过对主起升机构模块(2)和副起升机构模块(3)进行升起及下降信号控制，包括2档，3档，4档及升降限位控制；包括大车运行机构模块(4)和小车运行机构模块(5)前后左右方向信号及2档，3档，4档控制；包括开关、启动、停止、急停、照明、电铃、变频器复位、变频器故障、超载信号、热续电器信号，其手动输入信号及反馈信号共48个，对应输出信共31个。

4.根据权利要求1所述的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，其特征在于：所述的PLC控制模块(6)主要分为安全保护部分模块、功能控制部分模块、故障输出部分模块及各控制机构模块，其通过执行用户程序实现控制任务，其通过扫描工作方式采用“采集输入量、执行程序、输出控制量”的循环扫描方式实现运行，扫描从指令1开始，在无间断或跳转指令的情况下，安装程序存储的地址号按顺序逐步执行指令，直到最后一条指令结束，然后再从开头指令进行扫描，如此循环。

5.根据权利要求1所述的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，其特征在于：根据I/O信号的数量、性质参数和特性要求选择PLC型号为SIMENS S7-200CN系列，包括CPU为226CN集成24输出/16输出共40个数字量I/O信号点，最大扩展量为248路数字量I/O信号点或35路模拟量I/O信号点；26K字节和数据储存空间；6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高脉冲输出；有2个RS485通讯编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯；其中功能指令CMP进行数据对比，MOV指令进行数据传输，SEGL指令可进行数据寄存器储存的故障参数在数码显示，SRMR指令可进行闪烁控制型号及声光报警信号，CPU模块，扩展模块高度，深度相同，宽度不同，以扁平通讯线连接装配，内置24VDC电源，可输入回路电源和传感器电源，扩展模块采用2个16入16出扩展模块。

6.根据权利要求1所述的基于PLC控制的轻量型智能化桥式起重机电控系统，其特征在于：故障显示选型和安装包括一个随时监视系统工作情况的装置，其装置选用TP170A文本显示器，TP170A人机界面，可以与各类PLC配对实用，以图文形式监控，修改PLC内部寄存器或继电器的数值状态，通过编程软件WinCC flexible在计算机操作画面，可查除1000个故障信息及单个70字符，250个过程画面，每个画面变量/域20/20,对图形的对象的位图，图标，背景图画，并进行柱形统计表，用户专用权限32个，接口三个可供自由选择RS232/RS422/RS485；传送组态有串行MPI/PROFIBUS/DP。

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