桥式起重机电气控制系统设计

1、毕业设计说明书（论文）第I贞共27页1引言（或绪论）1. 1课题简介本次毕业设讣课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。其主要任务是将接 触继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造。用到的实验台是THJPES-2 型机床PLC电气控制实训考核装置，所以本次任务的重点是完成模拟实验。本 次设计的控制部分主要是西门子S7-200 PLC系统，并结合STEP7软件进行了简 单的控制编程。1. 2桥式起重机在现代工业中的发展情况桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重要的工 具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头 以及物流周转等部门和

2、场所均得到广泛的运用。经过多年的发展，我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中 桥式起重机的恶劣匸作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故，为桥式起重机改 造提岀了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。1. 3 PLe在工业自动控制中的应用可编程程序控制器简称PLC,是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物, 是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微机处 理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足 各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习 惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，形成一套

3、以继电器梯形图为 基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易 学，调试和查错都很简单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、 ROBOT）之一，以其可黑性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有 远程通讯联网功能等优异性能，日益取代山大量中间继电器组成的传统继电一接 触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。PLC的应用深度和广度 已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。微电子技术与计算机技术的结 合，使PLC的功能变得更加强大，通过可编程控制的实现，为PLC增添了使用 上的灵活性。IJ前PLC应用范围之广，在工业自动控制中发

4、挥着不可 替代的 重要作用，钢铁、化工、石油、机械制造、汽车等领域对PLCPLC进步的成果之 一，也是PLC的依赖程度也越来越高。控制模式的多样化发展是毕业设计说明书（论文）第2页共27页功能强大的体现。2系统设计2. 1205t桥式起重机电气线路工作原理2.1.1桥式起重机的结构和运动形式桥式起重机的结构示意图如图2丄1所示，主要由桥架，大车、小车、主钩和副 钩组成。大车的轨道敷设在车间两侧的立柱上，主梁横跨架在车间上空，大车可沿轨道移 动，在大车的驱动下，整个起重机可在车间内作纵向移动，主梁上有小车移动导 轨，小车可沿导轨作横向移动，主钩、副钩都装在小车上，主钩用来提升重物, 副钩用来提升

5、较轻的货物，也可用来协同主钩完成吊运任务。图2.1.1桥式起重机结构图1驾驶舱2辅助划线架3.交流磁力控制屏4-电阻箱5起重小车6大车拖动电动机7端梁&主划线9主梁桥式起重机对电力拖动的要求(I) Ill于桥式起重机经常在重载下进行频繁启动、制动、反转、变速等操 作，要求电动机是有较高的机械强度和较大的过载能力，同时还要求电动机的启 动转矩毕业设计说明书(论文)第3贞共27页 大，启动电流小，因此使用绕线转子异步电动机。（2）要有合理的升降速度，轻载或空载时速度要快，以提高效率，重载时速度（3）要有适当的低速区，在30%额定转速内应分儿档，以便提升或下降到预定 位置附近时灵活操作。（4

6、）提升第一级为预备级，用以消除传动间隙和预紧钢丝绳，以避免过大的机 械1中击O（5）当放下货物时，可根据负载大小情况选择电机的运行状态。（6）有完备的保护环节，零位短路保护，过载保护，限位保护和可靠的制动方 式。2. 2 205t桥式起重机控制系统硬件设计2. 2.1电动机的选型电机选用的原则主要有以下儿点：（1）根据负载的启动特性及运行特性，选岀最适合于这些特性的电动机，满足 生产机械工作过程中的各种要求。（2）选择具有与使用场所的环境相适应的防护方式及冷却方式的电动机，在结 构上应能适合电动机所处的环境条件。（3）计算和确定合适的电动机容量。通常设计制造的电动机，在75%-100%额 定负

7、载时，效率最高。因此 应使设备需求的容量与被选电动机的容量差值最小， 使电动机的功率被充分利用。（4）选择可黑性高、便于维护的电动机。（5）考虑到互换性，尽量选择标准电动机。（6）为使整个系统高效率运行，要综合考虑电机的极数及电压等级。桥式起重机是重型起重机厂生产的DLW型。提升、开闭及大小车走行电机是YZR 绕线型，YZR系列电动机系用于驱动各种型式的起重机械及其他类似设备的专用 产品；具有较大的过载能力和较高的机械强度，因此，它特别适用于那些短时或 断续周期工作制，频繁地起动、制动、有时过负荷及有显著振动与冲击的设备。 电动机的绝缘等级分为F级和H级两种。F级适用于冷却介质温度不超过40C

8、的C 的冶金场所，两种电动机具有相同的60级适用于冷却介质温度不超过H 一般场 所，毕业设计说明书（论文）第4贞共27页电气性能。轴承允许的温度：不超过95°C。电压及频率：额定电压380VO额定 频率为50Hz,允许电压偏差±5陰频率偏差±1%。电机起动转矩及电机运行的功率因数起重机运行机构的转动惯量较大，为了加速电机需有较大的起动转矩，故电机容 P?P,电机容量P为P量需曲负载功率厂及加速功率Pa两部分组成。一般情况下 ja?/?PaP?P SJn>?电机平均起动起动转矩倍数式中w起重机起升机构的负荷特 点是起动时间短，只占等速运动时间的较少比例;转动惯

9、量较少，占额定起升转矩的10%-20%o其电机容量P为? IOOOgV/P?C(kw)pc 起重机额定提升负载，kg式中 PV 额定起升速度，m/sgg二981ms一重力加速度，？ 一机构总效率倍试验载荷，能承受电压波动的影响，其最大转矩值必须大为使电机提升1. 25 2, 否则必须让电机放容，从而降低电机在额定运行时的工作效率。于选用改造后的 桥式起重机各执行机构的电机参数如表通过利用上述公式的计算，：2. 2. 1所示 各执行机构电机参数表2.1.1电机型号电机功率主起升机构YZR250M1-830KW副起升机构YZR200L-815KW大车运行机构YZR160M1-65. 5KW 

10、15;2小车运行机构YZR160M1-65. 5KW2. 3控制系统电路设计2. 3. 1 205t桥式起重机电气控制原理图o所示2.3.2和图231本次改造的桥式起重机电气控制原理图如图毕业设计说明书(论文)第5页共27页OQfieD44尢车IM 图23.1桥式起重机电气控制原理(1)i1腑釧TAUllVllKNKN3KN2KHlUe4YA5L:LL图2.3.2桥式起重机电气控制原理（2）2. 3. 2 205t桥式起重机常规低压电气控制改PLC控制原理图改造说明（I）紧急开关SAI替换为SA4,启动按钮SB替换为SB2,舱门安全开关SQl 替换为SA5,横梁安全开关SQ2替换为SA6,横梁

11、安全开关SQ3替换为SA7, 副钩上升限位开关SQUI替换为SQl,小车后限位SQBW替换为SQ2。小车前 限位SQFW替换为SQ3,大车右限位SQR替换为SB5,大车左限位SQL替换 为SB7,主钩上升SQ3,主钩控制电路电源SAI替换为SQ2,主钩主电路电源 SQ4替换为SQU2限位毕业设计说明书（论文）第&贞共27页替换为SA2o（2）同时，主钩主电路电源QS2改为凸轮开关SAI代替（SAl的“3”接U11、 SAI的“7”接VII、SAl的“4”接U21、SAI的“8”接V21）,主钩控制电路 电源QS3改为SA2控制（SA2的“13”接PLC输入端的14.1、SA2的“14”

12、接 DC24V电源的GND端），主控接触器KM替换为KM6。（3）接触器KMD替换为KM8、接触器KMU替换为KM9、接触器KMB替换 为 KM7o（4）去掉零压保护继电器KV,以及电磁阀YA1、YA2、YA3、YA4、YA5（电磁 阀吸合模拟的是电磁制动器吸合松闸，因为实际中电磁阀是和电动机电源并接, 即电动机工作的同时电磁阀动作，实验时，只要电动机动运转，我们就认为电磁 阀处于吸合松闸状态）。(5) 增加主钩上升指示灯HL1、主钩下降指示灯HL2.副钩上升指示灯HL3、 副钩下降指示灯HL4、小车向前指示灯HL5、小车向后指示灯HL6、大车向左 指示灯HL7、大车向右指示灯HL8。(6)

13、SA. QI、Q2、Q3 的 COM 短接后接 DC24V 电源的 GND 端，SAI 的 “1” 接PLC输入端的12.6、“2”接PLC输入端的12.7、“3”接PLC输入端的13.0、“4”接PLC输入端的13.1、“5”接PLC输入端的13.2、“6”接PLC输入端的 133s UTy接PLC输入端的13.4、“8”接PLC输入端的13.5、“9”接PLC输入 端的13.6、“ 10”接PLC输入端的13.7、“ 11 ”接PLC输入端的14.0： Ql的“10” 接 11.2、“11” 接 11.1、"12” 接 10.2； Q2 的 “10” 接 11.4、"1

14、1” 接 11.3、“12” 接 10.3； Q3 的 “15” 接 12.3、“16” 接 12.4、“17"接 10.4。(7) Q1的“ 19”对应“Ql-IQI-9”的两端；Q2的“ 19”对应“Q2-1Q2-9” 的两端；Q3的“114” 对应“Q3-1Q3-14”的两端。2. 4 PLC选型设计(1) I/O点数的选择PLC平均的I/O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I/O点的数量，在 满足控制要求的前提下力争使用的EO点最少，但必须留有一定的裕量。通常LO 点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10%15%的裕量来 确定。)存储容量的选择2 (.

15、毕业设计说明书(论文)第7贞共27页用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现 的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复 杂功能时，其程序量可能相差25%之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时 多留裕量。根据被控对象的I/O点数以及成本、工艺要求、扫描速度、自诊断功能等方面的 考虑，我们采用SEMENS公司的S7-200系列PLC就能满足要求了。SIMATIC S7-200系列是西门子公司小型可编程序控制器，可以单机运行，山于它具有多 种功能模块和人机界面(HMl)可供选择，所以系统的集成非常方便，并且可以很 容易地组成PLC网络。同

16、时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得 在完成控制系统的设计时更加简单，儿乎可以完成任何功能的控制任务，同时具 有可靠性高，运行速度快的特点，继承了和发挥了它在大、中型PLC领域的技 术优势，有丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性，其性能价格比 高，所以在规模不太大的领域是较为理想的控制设备。2. 5其它元器件选型设计主电路采用交流接触器控制正反转，电机二次采用交流接触器分段切换电阻， 操作回路山联动台控制器控制，保护回路采用电流继电器和接近开关。此外还有 一些常用的低压电器，如开关电器、熔断器、主令电气和各类继电器等。 所选电机参数如下表 农251电机技术数据农型号规格定子

17、转子功率KW转速R电流过流电压电流YZR160M1-65.5930152013825.7YZR200L-81571233.56017853.5YZR250M1-83072063.410027268.82.5.1刀开关的选择刀开关的选用主要考虑一下儿点：第一，根据使用场合去选择合适的产品型号和 操作方式；第二，应使其额定电压等于或大于电路的额定电压，其额定电流应等 于或大于电路的额定电流；第三，安装方式与定位尺寸。选择HR5型刀开关，额 定电压380V,总电流故可选刀开关型号为：HR5-200oA33.5?63.4?141.9315?252 熔断器的选择选择合适的熔断器主要考虑如下儿点应根据线路

18、要求、使用场合、安装条件和各类熔断器的适用）熔断器类型1 （. 毕业设计说明书（论文）第8页共27贞范围来确定。（2）熔断器额定电压 应大于或等于线路的工作电压。（3）熔体的额定电流 与负载的大小及性质有关，其选择方法是：对于阻性负载的短路电流保护应使熔断器的熔体电流等于或大于电路的工作电 流。而对于电动机负载，应考虑冲击电流的影响，应按下式计算： 多台电动机：?I?1.6?63.4?33.5?15?3I?A1.52.5I?449.82A»NNDBxIu?I 为其他电动机额定电流 的总式中，为容量最大的一台电动机的额定电流；LEaXNN和。（4）额定分断能力 必须大于电路中可能出现的

19、最大故障电流。（5）选择性保护特性 在电路系统中，电器之间的选择性保护特性非常重要， 它能把故障产生的影响限制在最小范围内，即要求电路中某一支路发生短路或过 载故障时，只有距离故障点最近的熔断器动作，而主回路的熔断器或断路器不动 作，这种合理的选配称选择性配合。根据系统的具体条件可为熔断器之间上一级 和下一级的选择性配合以及断路器与熔断器的选择性配合等。具体选择可参考各 电路的保护特性。综合以上各点选择NGT3型熔断器，额定电压380V,额定电流450Ao2.5.3接触器的选择接触器的选择主要依据以下儿个方面：（1）根据负载性质选择接触器的类型。（2）额定电压应大于或等于主电路的工作电压。（3

20、）额定电流应大于或等于被控电路的额定电流。对于电动机负载还应根据其 运行方式适当增大或减小。（4）吸引线圈的额定电压与频率要与所在控制电路的选用电压和频率一致。 实际应用中是用凸轮控制器控制绕线电动机的，凸轮控制器如图2.5.1所示,原理 图如图2.5.2所示。而这里选用的是KTlO系列的凸轮控制器。控制大车的凸轮 控制器为KTIO-25J2,制小车的为KTlO-25J/1,控制副钩的为KTlO-60J/1, 控制主钩。KTlO-IOOJ/1的为毕业设计说明书（论文）第9贞共27贞图251凸轮控制器LIL2L3FUIT-O-D-图2.5.2凸轮控制器原理图根据各电动机的额定电流可以分别选择接触

21、器，控制各个电动机的接触器如表 2.5.2所示。衣 2.5.2型号规格定子转子功率KW转速R电流导线过流接触器电压电流导线接触器YZR160M1-65.593015420KTIO-2513825.74KTlO-25YZR200L-81571233.5660KTlO-6017853.510KTIO-60YZR250M1-83072063.416100KTIO-IOO27268.816KTlO-IOO2.5.4热继电器的选择考虑到是交流电源，所以选取具有断相保护的JR20系列热继电器，同时具有温度补偿、整型 电机可YZR160M1-6定电流可调和手动复位等功能，由电动机的额定电流选择热继电器， 毕

22、业设计说明书（论文）第H）页共27页用JR20-16 （熱元件代号6S）, YZR200L-8型电机可用JR20-63 （熱元件代号 2U）, YZR250M1-8型电机用JR20-63 （熱元件代号6U）。2.6 I/O地址定义VO地址定义如表2.2所示。 衣2.2 "O地址定义序号功能输入序号功能输出1紧急开关SA410.01KM6主控接触器QOO启动按钮SB210.12KMI接入电阻切换接触器QOl3置零位QI Q1-1210.23KM2接入电阻切换接触器Q0.24置零位Q2-12 Q210.34KM3接入电阻切换接触器Q0.35Q3-17Q3置零位10.45KM4接入电阻切换

23、接触器Q0.46舱门安全开关SA510.56KM5接入电阻切换接触器Q0.57横梁安全开关SA610.67KMS主钩反向接触器Q0.6S横梁安全开关SA710.78KM7主钩正向接触器Q0.79副钩上限位SQI11.09KM9主钩制动接触器QlO10连锁QI-Il11.110HLl主钩上升Qll11连锁QI-IO11.211HL2主钩下降Q2.012连锁Q2-1111.312HL3副钩上升Q2.113连锁Q2-1011.413HL4副钩下降Q2.214小车后限位SQ211.514HL5小车向前Q2.315小车前限位SQ312.015HL6小车向后Q2.416大车右限位SB512.116HL7大

24、车向左Q2.517人车左限位SB712.217HLS大车向右Q2.6ISQ3-15连锁12.319Q3-16连锁12.420SQ4主钩上限位12.521SA-I主钩控制12.622SA-2主钩控制12.723SA-3 主钩控制13.0毕业设计说明书（论文）第II页共27页24SA-4主钩控制13.125SA-5主钩控制13.226SA-6主钩控制13.327SA-7主钩控制13.428SA-8主钩控制13.529SA-9主钩控制13.630SA-IO主钩控制13.731SA-Il主钩控制14.032SA2主钩控制电路电源14.13 PLC软件设计3. 1 STEP 7-MicroWI N 编程

25、软件STEP 7-MicroWIN编程软件是S7-200系列PLC专用的编程、调试和监控软件， 其编程界面和帮助文档大部分已汉化，为用户实现开发.编程和监控程序提供了 良好的界面。STEP 7-MicroWIN编程软件为用户提供了 3种程序编辑器：梯形图、 指令表和功能块图编辑器，同时还提供了完善的在线帮助功能，非常方便用户获 取需要的帮助信息。一. STEP 7-MicroVIN 的窗 口组件冷作栏交叉券号SSJB 块伏态E3符号表程序5SS満岀窗口“视图3选择该类别，为程序块、符号表，状态图，数据块，系统块，交义参 考及通讯显示按钮控制。“工具”：选择该类别，显示指令向导、文本显示向导.位

26、置控制向导、EM 253 控制面板和调制解调器扩展向导的按钮控制。.毕业设计说明书（论文）第12页共27页注释：当操作栏包含的对象因为当前窗口大小无法显示时，操作栏显示滚动按钮, 使您能向上或向下移动至其他对象。2、指令树提供所有项LJ对象和为当前程序编辑器（LAD、FBD或STL）提供的所有指令 的树型视图。用户可以用鼠标右键点击树中“项Lr部分的文件夹，插入附加程 序组织单元（POU）；也可以用鼠标右键点击单个POU,打开、删除、编辑其属 性表，用密码保护或重命名子程序及中断例行程序。可以用鼠标右键点击树中“指 令”部分的一个文件夹或单个指令，以便隐藏整个树。一旦打开指令文件夹，就 可以拖

27、放单个指令或双击，按照需要自动将所选指令插入程序编辑器窗口中的光 标位置。可以将指令拖放在自己“偏好”的文件夹中，排列经常使用的指令。3、交义参考允许用户检视程序的交义参考和组件使用信息。4、数据块允许用户显示和编辑数据块内容。5、状态图窗口允许用户将程序输入、输出或变量置入图表中，以便追踪其状态。您可以建立多 个状态图，以便从程序的不同部分检视组件。每个状态图在状态图窗口中有自己 的标签。6、符号表/全局变量表窗口允许用户分配和编辑全局符号（即可在任何POU中使用的符号值，不只是建立 符号的POU）O您可以建立多个符号表。可在项目中增加一个S7-200系统符号 预定义表。7、输H 窗口在用户

28、编译程序时提供信息。当输出窗口列出程序错误时，可双击错误信息，会 在程序编辑器窗口中显示适当的网络。当您编译程序或指令库时，提供信息。当 输岀窗口列岀程序错误时，您可以双击错误信息，会在程序编辑器窗口中显示适 当的网络。8、状态条提供用户在STEP 7-Micro/WIN中操作时的操作状态信息。9、程序编辑器窗口）的局部变量表和程序视图。如果STL或FBD、LAD包含用于该项IJ的编辑器 （毕业设计说明书（论文）第】3页共27页需要，用户可以拖动分割条，扩展程序视图，并覆盖局部变量表。当您在主程序 一节（MAlN）之外，建立子程序或中断例行程序时，标记出现在程序编辑器窗 口的底部。可点击该标记

29、，在子程序、中断和OBl之间移动。10、局部变量表包含用户对局部变量所作的赋值（即子程序和中断例行程序使用的变量）。在局 部变量表中建立的变量使用暂时内存；地址赋值山系统处理；变量的使用仅限于 建立此变量的POUo11、菜单条允许户冠用鼠标或键击执行操作。您可以定制“工具”菜单，在该菜单中增加 自己的工具。12、工具条为最常用的STEP 7-Micro/WIX操作提供便利的鼠标访问。用户可以定制每个工 具条的内容和外观。二、如何输入PLC控制程丿了；以三相异步电动机启停程序为例，熟悉STEP7 MiCroWIN V4.0编程软件的使用方法。梯形图如下:1、打开新项目双击STEP 7-Micro

30、/WIN图标，或从开始菜单选择SIMATIC>STEP 7 MiCrO/WIN,启动应用程序。会打开一个新STEP 7-Micro/WlN项口。2、打开现有项目从STEP 7Micro/WIN中，使用文件菜单，选择下列选项之一：（1）打开一允许浏览至一个现有项目，并且打开该项目。（2）文件名称一如果用户最近在一项目中工作过，该项目在文件菜单下列出, 可直接选择，不必使用打开对话框。、进入编程状态：单击左侧查看中的程序块，进入编程状态。3.毕业设计说明书（论文）第均页共27页J 空 O SQL7£K ± rU IQ- -3 :£缶"-0S I % 卄

31、GI -Q II- ® 1HlCFU 2X REL 02 Olr IBal lUS8R.0lSBR(?) GJIMLO(ISTOl甸拧号农> jUzS5Mip a«iv)Itcj st) j口口乞)STiF 7ThcroW 以目i K 创 你Ewff迈IK鳩阿时U他i&»»G砲阳 oklQZrfA比序计浮空中 A 丄 4M 创山 Q 単血 E2dxdMJilQ0:£爰曲KJHW上 il«S'-»XA 4、选择编程语言：打开菜单栏中的查看，选择 梯形图语言；（也可选STL （语句表）、FBD （功能块）（

32、1）选择MAlN主程序，在网络1中输入程序。 I中的从菜单栏或指令树中选择相关符号。如在指令树中选）单击网络（21择， 可在指令中双击位逻辑，从中选择常开触点符号，双击；再选择常闭触点符号， 双击；再选择输出线圈符号，双击；将光标移到常开触点下面，单击菜单栏中的,完成梯形图。再选择常开触点，左移光标，单击毕业设计说明书（论文）第15贞共27贞）给各符号加器件号：逐个选择？ ？ ？,输入相应的器件号。3（4）保存程序：在菜单栏中File （文件）一Save （保存），输入文件名，保存。（5）编译：使用菜单“PLC” 一 “编译”或“PLC” 一 “全部编译”命令，或 者用工具栏按钮或执行编译功能

33、。编译完成后在信息窗口会显示相关的结果，以 便Ql匡于修改。5、建立PC及PLC的通信连接线路并完成参数设置（1）联接PC：联接时应将PC/PPI电缆的一端与计算机的COM端相接,另一端 与S7-200PLC的PORTO或PORTI端口相连如下图（2）参数设置:设置PC/PPI电缆小盒中的DIP开关将通讯的波特率设置为9.6K； 将PLC的方式开关设置在STOP位置，给PLC上电：打开STEP7-Micro/WIN 32 软件并点击菜单栏中的“PLC” 一 类型”弹出"PLC类型”窗口，单击“读取PLL检测是否成功，或者从下拉菜单中选择CPU226,单击“通信”按钮，系 统弹出“通信

34、” 电缆的图标，检测通信成功与否，如下图所示PC/PPI窗口， 双击击y ¾eg毕业设计说明书（论文）第16页共27贞5te -icrnr - XlHI«2.ft M 11 BIn卜炉一厂品、”WaCE)希-T « a o 力kt© «« > 工貝 Cp m初GB山 SW (®1L)®)JsttAHC LU34 5 S7 e 3 10- -U13仏 5 16- 17! B HK3JiKtPaJfHISMPKMFKMPUMP洒亞CC) 边踽©上W目燈BA.) 和XWWTnn 辰 Q A WSM QI5

35、?ImW)aE1 rwfe8I 3遥bH,二 zM»2ITMaJI51Bl5ltns&抵fi, J;5S器嚣韜Sr器評I5 qrJlJJQg .71 _吕M期刮加 Q 31JJ3jF EBfiQBBaQffiFeB60砂®田®®d由B-E«BS5SB Mr 5阳 1*fi i Wf tk5口 Ner ?. WTir JSOlZnZ) P(d a<(i HjCU «xq* JJlB vu%)Vn<i)盤直Qf 135 =二 » 紳 繇血'(ffU "hi-a!Lr -<b gq96

36、wg 14 !-G 门 怕t2； it：站：PlC 戎：a »«BMisaO2 RPUS今宠»a;PGfFlCSt(CcWlJft® ：Pftaz： ftM4i(HSA) Sfi< 主 Mlift如M9$ 2Q !trah÷3z仙時CflKJ祕 I 廉筒M«3SP ar跡 HM力Cu I® 网S厅W6、下装程序：如果您已经成功地在运行STEP 7-MicroVIN的个人讣算机和PLC之间建立通。 请遵循下列步骤。PLC讯，您可以将程序下载至该.毕业设计说明书（论文）第】7页共27页（1）下载至PLC之前，您必须核实PL

37、C位于停止模式。检查PLC ±的模式指 示灯。如果PLC未设为停止模式，点击工具条中的停止按钮。（2）点击工具条中的下载按钮，或选择文件 下载，出现下载对话框。（3）根据默认值，在您初次发出下载命令时，程序代码块、数据块和CPU配置（系统块）复选框被选择。如果您不需要下载某一特定的块，清除该复选框。（4）点击确定，开始下载程序。（5）如果下载成功，一个确认框会显示以下信息：下载成功。继续执行步骤12。（6）如果STEP 7-MicroVIN中用于您的PLC类型的数值与您实际使用的PLC 不匹配,会显示以下警告信息:为项U所选的PLC类型与远程PLC类型不匹配。 继续下载吗？（7）欲纠

38、正PLC类型选项，选择否，终止下载程序。（8）从菜单条选择PLC 类型，调出PLC类型对话框。（9）从下拉列表方框选择纠正类型，或单击读取?员按钮，由STEP7-MicroVIN自动读取正确的数值。（10）点击确定，确认PLC类型，并清除对话框。（11）点击工具条中的下载按钮，重新开始下载程序，或从菜单条选择文件下载。（12）一旦下载成功，在PLC中运行程序之前，您必须将PLC从SToP （停止） 模式转换回RU （运行）模式。点击工具条中的运行按钮，或选择PLC 运行, 转卜换回RuN （运行）模式。7、运行和调试程序。（1）将CPU上的RUN / STOP开关拨到RUN位置；CPU上的黃色

39、STOP状态 指示灯灭，绿色指示灯亮；（2）在STEP-MiCro/zWIN软件中使用菜单命令“PLC” “RUN （运行）”和 “PLC” “STOP （停止）”，或者工具栏按钮和改变CPU的运行状态；LB （3）接通10.0对应的按钮，观察运行结果。8、监控程序状态（1）程序在运行时可以用菜单命令中“调试”一“开始程序状态监控”或者工 具栏隔 按钮对程序状态监控进行监控。置位，再观察运行结果并监控程序；10.0强制输入.毕业设计说明书（论文）第18页共27页强制101置位，再观察运行结果并监控程序。取消强制（2）也可使用菜单命令中“查看”一“组件”一“状态表”或单击浏览条“查 看”中“状态

40、表”图标，打开状态图表，输入需监控的元件进行监控。使用菜 单命令中禺“调试”一“状态表”或单击工具栏控钮打开状态图表，输入需监 控的元件进行监控。1I第件号23蜡存号4笔芹号5曙律号居状态图呂回田9、建立符号表在“引导条”单击“符号表”图标，或“查看”菜单一“组件”一“符号表”项， 打开符号表，将直接地址编号（如10.0）用具有实际含义的符号（如正向起动按 钮）代替。10、符号寻址在菜单中“查看”-“符号寻址S编写程序时可以输入符号地址或绝对地址， 使用绝对地址时它们将被自动转换为符号地址，在程序中将显示符号地址。观察 程序变化。11、改变信号状态，再观察运行结果并监控程序。三、PLC控制程序

41、的上传可选用以下3种方式进行程序上传：1、点击“上载”按钮。2、选择菜单命令文件 上载。3、按快捷键组合Ctrl÷U要上载（PLC至编辑器），PLC通信必须正常运行。确保网络硬件和PLC连 接电缆正常操作。选择想要的块（程序块、数据块或系统块），选定要上载的程 序组件就会从PLC复制到当前打开的项H ,用户就可保存已上载的程序。电气控制程序3. 2 PLC.毕业设计说明书（论文）第】9页共27页网络1X24MlR )1M20R )1M21R)1M2S)1符号地址MlM1.0向左M2M2.0向右M20M20.0Q2.1M21M21.0Q2.0X24I2.6SA11网络2IX26IIX3

42、1I IX32X33M2MlI II II Ir Q I II II IIIIlJ ；丿M2L-O)1符号地址注霜MIM1.0向左M2M2.0向右X26I3.0SA13X313-SA1-6X32I3.4SAI-7X33I3.5SA18×37M20Y12Y07M21网络4I主钩上升下隆Y06M21M23/ IC S )1M20M 21)IC S)1rWI比址注釋MlMl 0向左M2M20向右MZoM 310QZlM21M 21.0Q2.013.0SA13r>3113.3SA1-6X3213.4SA1 7X3313.5SAl-8符号地圮注释M20M20.0Q2.1teM21.0Q2

43、.0X3714.1QS3Y06Q0.6KM8Y07Q0.7KM9Y12Q2.0HL2毕业设计说明书（论文）第20页共27页网络5×24×37I 12?13.1MlQaT )MSoL-C )MaOM17 0M19 0:)符号地址注释KVM3.0KVX26I3.0SA13X31I3.3SA16X32I3.4SA1-7X33I3.5SA18Y06Q0.6KM8毕业设计说明书（论文）第21页共27页M12.0Q1.0MIe.oM14.0Q 0.4)Q 0.3)M15.0OaOMo-O符号地址IY07Q0.7IKM9毕业设计说明书（论文）第22页共27页I指示灯Q0.011.111.

44、2Q2.2PHI1，IC)11.111.2Q2.1I丿I1IC)11.3 11.4Q2.4II1dC)11.3 11.4Q2.3-P1I()12.3 I2.4Q2.5II1、IC )I2.3 I2.4Q2.&M)I1 IC )4 205t桥式起重机模拟实验实验仪器及设备4. 1试验台THHPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置，PLC采用SIEMENS S7-200 CN,包括 CPU 224 CN AC/DC/RLY214- 1BD23-OXB&输入输出扩展模块 EM221 CN DC 221-1BH22-OXA8, EM 223 CN DC/RLY 223-1PH22-

45、0XA8,空气开关, 熔断器，接触器，断路器，导线若干等。4. 2实验步骤1 准备工作。（1）断开其他电源，只接通主机电源将相应程序下载到主机中。（2）断开三相电源和PLC电源，按实验接线图（如图3.2所示）认真接线，先 接PLC控制线路，再接主电气控制线路。仔细检查接线以确保接线无误。（3）查看各电气元件上的接线是否牢固，各熔断器是否安装良好。（4）检查接线无误后，插上三相电源。2操作试运行。（1）合上电源总开关QS,将两个“横梁安全开关”SA7、SA6, “舱门安全开关”SA5置于“1”位置，将紧急开关SA4置于“1”位置，将QI、Q2、Q3、SA置“0”位，为起动做好准备。（2）按下启动

46、按钮SB2, KM6吸合接通电源。）副钩的控制3 （.毕业设计说明书（论文）第23页共27页将副钩控制开关Ql顺时针转到1位，“副钩提升”指示灯HL3亮，“副钩”电动 机低速运转，依次转到2、3、4、5位电动机转速逐级升高，将Ql扳回“0”位， “副钩”电机停转，“副钩提升”指示灯HL3灭。在副钩提升过程中，按下SQl, 接触器KM6断开，副钩电机停止运行，若要使电机运行，需将“Q1”置“0” 位，重新启动SB2。将副钩控制开关QI逆时针转到“ L位副钩”电动机以较低的速度反向转动， 同时“副钩下降”指示灯HL4亮。依次转到2、3、4、5位，“副钩”电动机转 速逐渐增高，将QI转回“0”位，“

47、副钩”电动机停止，“副钩下降”下降指示 灯HL4灭。（4）小车的控制将小车控制开关Q2顺时针转到“1”位，“小车向前”指示灯HL5亮，小车电动 机低速运转，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q2扳回“0” 位,小车电机停止运行，若要使电机运行，需将“Q2”置“0”位，重新启动SB2。将小车控制开关Q2逆时针转到“工位，小车电动机以较低的速度反向转动， 同时“小车向后”指示灯HL6亮，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升 高，将Q2扳回“0”位，小车电机停转，“小车向后”指示灯灭。在小车向后运 行过程中，按下SQ2,接触器KM6断开，小车电机停止运行，若要使电机运行， 需将“

48、Q2”置“0”位,重新启动SB2o（5）大车的控制将大车控制开关Q3顺时针转到1位，“大车向左”指示灯HL7亮，大车电动机 （两个）低速运转，依次转到2、3、4、5位，电动机转速逐级升高，将Q3扳回“0”位，大车电机停转大车向左”指示灯HL7灭。在大车向左运行过程 中，按下SB7,接触器KM6断开,大车电机停止运行,若要使电机运行，需将“Q3” 置“0”位，重新启动SB2。将大车控制开关Q3逆时针转到“1”位，大车电动机（两个）以较低的速度反 向转动，同时“大车向右”指示灯HL8亮。依次转到2、3、4、5位，大车电动机转速逐渐增高，将Q2转回“0”位，大车 电动机停止，“大车向右”指示灯HL8

49、灭。在大车向右运行过程中，按下SB5, 接触器KM6断开，大车电机停止运行，若要使电机运行，需将Q3置“0”位， 重新启动SB2。SA2和主钩控制电源开关SAl）主钩的控制：合上主钩主电路电源开关6（.毕业设计说明书（论文）第24页共27页将主钩的控制开关SA向右转到上升档得的第“1”位置，KM7、KM9、KMI吸 合主钩提升”指示灯HLl亮，同时主钩电动机正传，将SA依次转到2、3、4、5位，KM2、KM3、KM4、KM5相继吸合，主钩电动机转速逐渐提高；将 SA依次转回至“0”位,接触器KM5-KM2依次断开，当SA置“0”位时,KM1、 KM7、KM9断开，主钩电动机停止运行主钩提升”指示灯HLI灭。若在主钩电动机上升过程中按下主钩上升限位开关SQ4,则所有主钩的控制接触 器均释放，松开SQ4,电机继续运行。将主钩的控制开关SA向左转到下降