电气中级职称论文电气工程师职称论文蜘蛛式高空作业平台的电气控制

1、电气中级职称论文电气工程师职称论文蜘蛛式高空作业平台的电气控制.txt爱情就像脚上的鞋，只有失去的时候才知道赤脚走路是什么滋味骗人有风险，说慌要谨慎。不要爱上年纪小的男人，他会把你当成爱情学校，一旦学徒圆满，便会义无反顾地离开你。 本文由论文网期刊贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 电气中级职称论文电气工程师职称论文: 蜘蛛式高空作业平台的电气控制系统设计研究 摘要： 摘要：在分析蜘蛛式高空作业平台的使用功能和特点的基础上，蜘蛛 式高空作业平台电气控制系统采用 PLc 控制器。 为了确保工作过程的 安全性和可靠性，对重要参数的检测采用了冗

2、余设计，并在硬件和控 制软件设计中采用了必要的可靠性措施，以保证每次操纵的正确性， 最大限度地避免误操-作的发生，实现安全、便捷、高效的使用要求。 关键词： 关键词：高空作业平台，蜘蛛式;电气控制系统;安全性，可靠性 1 引言 高空作业平台有单桅柱式、 双桅柱式、 车载剪叉式、 剪叉自行式、 臂架式、蜘蛛式等多种形式，其中蜘蛛式高空作业平台是因其 4 条支 腿放置地面后形似蜘蛛腿而得名， 其外型美观、 操作方便、 安全可靠、 灵活机动、 工作区间大， 在国外广泛用于建筑施工与设备安装及维护、 风电设备安装、造船等领域l。目前，我国高空作业平台大高度产品 和特殊产品，如蜘蛛式大高度作业平台、自行

3、式高空作业平台依然以 进口为主z。不同于其他工程机械，高空作业平台的作业频率不高， 负荷较小，但对安全性、可靠性要求较高，因此，在稳定可靠的机械 和 液 压 系 统 基 础 上 ， 其 电 气 控 制 系 统 尤 为 重 要 。 2 蜘蛛式高空作业平台工作原理 蜘蛛式高空作业平台的结构如图 1 所示， 在结构上可分为上车和 下车两部分，上车包括大臂、小臂和吊篮，下车包括支腿、底盘、转 台和行走装置，作业平台包括以下动作:支腿调节、行走、转向、转 台回转、大臂伸缩、大臂变幅、小臂变幅、吊篮调平、吊篮旋转等。 液压系统图如图 2 所示。 高空作业平台液压系统以交流电机提供动力， 通过控制阀改变液压

4、油 的流向、速度和流量，推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作， 完成各种不同的动作需求。表 1 列出了各个动作与阀的逻辑关系。其 中，+”表示电磁阀线圈得电，用“ ”表示比例调节阀工作。其 中 YVZ 为比例阀， 液压系统工作时， 通过 YVZ 调节系统流量以改变 动作速度，此时: l)当 YV10 得电，电磁阀 YVg/YV10 处于上位，可以进行上车动 作 的 操 纵 ， 通 过 控 制 电 磁 阀 YV20、YVZI 操纵大臂伸缩，通过控制电磁阀 YV18、YV19 操纵 大臂上、下变幅，通过控制电磁阀 YV16、YV17 操纵转台左、右旋 转; 2)当 YVg 得电，电磁阀 YVg/

5、YV10 处于上位，可以进行支腿调 节 ， 通 过 控 制 电 磁 阀 YV22/YV23 、 YV24/YV25 、 YV26/YV27 、 YV28/YV29 分别操纵 4 个支腿打开和收回; 3)通过控制 YVll/YV12 操纵蜘蛛车向前、 向后运动， 在此状态下， 控制 YV 巧实现油路的串并转换，实现行走速度的快慢转换; 4)通过控制 YV13/YV14 操纵蜘蛛车车轮左、右转向。 在进行以上动作时，电磁阀 YVI 得电处于右位使双泵合流，可 加快动作的速度。电磁阀 YVI 失电处于左位，通过控制电磁阀 YV3、 YV4 操纵吊篮手动调平，通过控制电磁阀 YV7、YVS 操纵小臂上

6、下 变幅，通过控制电磁阀 YVS、YV6 操纵吊篮顺时针/逆时针旋转。 当车体处于水平状态时，通过操作转台可驱动上车旋转。蜘蛛车 有 4 个支腿，每个支腿可以独立调节。进行支腿调节时，要求如下: 完全停车;大臂完全收回并位于机器的中心轴线上;转台的方向 与机器的行走方向一致。 行走操作时， 要求支腿收回且大臂完全落下并位于机器的中心轴 线上。行走包括转向和行走两级调速。工作臂动作包括大臂的变幅与 伸缩、小臂的提升与下降。工作臂的活动范围应满足其工作曲线的限 制，如图 3 所示。 吊篮的动作包括吊篮调平和回转。在吊篮底部安装了水平/倾斜 角传感器和称重传感器，当吊篮的倾斜角超过 5时，蜘蛛车所有

7、的 动作停止。当吊篮倾斜超过 l时，自动调节启动。当吊篮 超载时，停止大臂和吊篮所有动作。 3 蜘蛛式高空作业平台电气控制系统设计 蜘蛛式高空作业平台采用 220V 交流电源供电，一部分通过液压 泵为液压系统提供动力，另一部分为电气控制系统提供动力，用于实 现动作调速、发动机启停、吊篮回转及调平等功能，同时实现幅度限 制、支腿状态检测及调平、上下车互锁、极限位置报警、急停及应急 恢复等安全保护功能。 3.1 控制台 出于使用安全和操作方便的考虑，高空作业平台设置 3 个控制 台，即远程控制、本机控制、吊篮控制。 l)本机控制位于蜘蛛车车体上，设置了蜘蛛车启动、远程和吊篮 操作控制选择、 吊篮手

8、动调平、 急停等操作按钮， 以及支腿空撑状态、 失衡、失稳、大臂工作范围越限、蜘蛛车车体倾斜、吊篮倾斜、大臂 归位等报警指示。 2)远程控制通过一个独立的、可移动的便携式操作盒实现，远程 操作面板主要用于控制行走和支腿动作，包括支腿的提升下降、机器 的左右转向、行走及行走二级速度选择、急停等操作按钮，以及过载 失稳、大臂工作范围越限、支腿空撑状态、大臂工作范围越限、大臂 归位等报警指示。 3)吊篮操作控制设置在吊篮上，吊篮是蜘蛛车的工作平台，吊篮 操作包括大臂伸缩、大臂变幅、转台回转、小臂变幅、吊篮调平和急 停等，同时还设置了车体倾斜、吊篮倾斜、大臂工作范围越限及支腿 空撑及失衡等状态报警。在

9、任何情况下，3 个操作台只能有一个处于 操作状态。 3.2 安全保护装置 为了检测支腿是否空撑和失衡在每个支腿上安装了一个微动开 关和一个压力传感器，当支腿离地或失去压力时，微动开关的状态和 压力传感器输出会发生变化。当支腿伸长时，禁止移动大臂。当 4 个 支腿中有一个支腿离地(微动开关动作)，空撑报警并禁止大臂落下和 伸出。当 4 个支腿中有 2 个以上的支腿压力下降时，支腿失衡报警; 此时，电源切断，大臂不能降落和伸出。只有在大臂降低并且旋转到 对中位置时，允许调节支腿。另外，当支腿收起、大臂完全收回、转 台对中时，才可以使蜘蛛车行走。 在大臂上设置了长度/角度传感器，用来测量大臂的仰角和

10、伸出 的长度，在额定载荷下，当大臂的工作曲线超过了规定的范围时，停 止大臂和吊篮的所有动作。为了保证安全，长度/角度传感器选用冗 余的 2 路长度/角度传感器。当大臂的动作伸出范围超过规定的限位 值时，报警并终止其他动作。 在工作过程中，要求保持水平，不能超载，设计时选用电液自动 调平系统。当吊篮倾斜角度在水平位置士 5。范围之内，通过自动调 平系统调平，当吊篮处于倾斜状态时，自动调平系统自动切断所有的 动作;当吊篮倾斜超过 5。 报警并禁止吊篮旋转和小臂的提升下降， 时， 可以通过手动调平措施使吊篮回到自动调平的范围内。 在系统中，为了检测蜘蛛车的工作状态，设置了如下检测元件: 每个支腿各设

11、置 1 个用于检测支脚失稳的压力传感器和 1 个检测支腿 空撑的微动开关;在蜘蛛车车体上设置 1 个双轴倾角传感器，以测量 车体的倾斜程度，1 个用于检测转台对中的行程开关，1 个检测大臂 收回并落下的行程开关。另外，1 个双通道长度角度传感器用于检测 大臂伸出量和角度，以进行工作区间的计算;在吊篮部分，设置 1 个 单轴倾角传感器检测吊篮的倾斜程度，l 个称重传感器检测吊篮的载 荷，选择超声波传感器作为防撞检测开关，当被测范围内有物体时， 给出报警信号。在工作过程中，为了使高空作业平台能在安全有效的 状态下运行，并能对异常状态进行及时的报警和处理，在设计时采取 了如下措施。 1)3 个操作控

12、制面板上都设有急停按钮及相应的报警器，一旦发 生异常情况，报警器报警，急停按钮按下时，所有动作立刻停止。 2)支腿状态报警指示:当支腿没有完全放置地面或者支腿上的压 力不平衡时，均有对应的指示灯进行报警指示。 3)机器不稳定报警指示:当蜘蛛车底盘不平衡时， 报警并停止上车 动作。 4)大臂幅度限制指示:当大臂的动作幅度超过了工作曲线所设定 的范围，则报警并终止大臂的动作。 5)吊篮载荷指示报警:当吊篮超载时，报警灯亮并停止吊篮动作。 6)防碰撞报警:当吊篮接近障碍物，报警并停止转台旋转和大臂、 小臂的动作，同时，禁止吊篮的调平和旋转动作。 7)当支腿未伸到位置、下车未达到水平状态时，则禁止上车

13、的动 作;当上车工作时，禁止支腿的动作。 3.3 整机控制系统 根据以上分析，综合操作开关按钮和状态检测开关信号，系统需 要检测的开关量为 47 个，综合报警、电磁阀线圈以及其他控制开关 量，系统需要输出的开关量 33 个，另外，需要检测的模拟量 5 路。 综合上述因素，选用西门子 57 一 200 系列 PLC 作为控制核心。57 一 200 系列 PLC 是 SIEMENS 公司的一种小型 PLC，结构紧凑，扩 展性好，性价比高，是小型控制工程的理想控制器s，4。为了满足 蜘蛛车的控制需求，PLC 控制器配置如下:CPU 单元为 CPU226，它 由 24 个开关量输人、16 个开关量输出

14、，3 块 EM221 开关量扩展模块 (8 路 DI)， 块 EM222 开关量输出模块(8 路， 2 继电器输出)、块 EM223 l 开关量输人/输出模块(4 路 Dl/4 路 DO)，2 块 EM231 模拟量输人(Al) 扩 展 模 块 (4 路 12 位 模 拟 量 输 人 ) 。 蜘蛛车控制系统如图 4 所示。为了确保蜘蛛车工作的安全性，在设计 时，所有由 PLC 程序综合产生的动作限制约束条件，除了直接在程 序中引用之外，同时由 PLC 输出到中间继电器，用其可见触点再连 接到相关的硬件电路中，以确保操纵的正确性。另外，所有操作面板 上与动作有关的操纵信号，不论是直接操纵执行机构

15、的操纵杆，还是 间接控制的开关、按钮，其状态均引人 PLC，参与约束条件的逻辑运 算，采取了软件、硬件相互制约的方法，以避免失误操纵。控制软件 的 流 程 图 如 图 5 所 示 。 4 结束语 蜘蛛式高空作业平台是一种新型、多用途的工程机械设备，本文 在研究和分析其工作原理和使用功能的基础上，采用 PLC 为核心控 制器设计了控制系统，实现了其使用功能。为了确保工作过程的安全 性和可靠性，在系统设计时，对重要参数的检测采用了冗余设计，另 外在硬件和控制软件采取了必要可靠性措施，根据动作和使用要求， 设计了机器启动下车操作? 各个动作的逻辑约束， 保证了每次操纵的 正确性，最大限度地避免误操作

16、的发生，实现了安全、便捷、高效的 使用要求。 参考文献： 参考文献： 1 白日.高空作业机械发展与展望JJ.建筑机械，2009，(5):20 一 23. 2 张华，霍玉兰.我国高空作业车行业发展与展望J.建筑机械，2009， (J):38 一 43. 3 崔坚.西门子 S7 可编程序控制器一一 STEP7 编程指南【M.北京: 机械工业出版社，2007. 4 程玉华.西门子 S7-200 工程应用实例分析M.北京:电子工业出版社， 2008.1文 - 汉语汉字 编辑词条文，wen，从玄从爻。天地万物的信息产生出来的现象、纹路、轨迹，描绘出了阴阳二气在事物中的运行轨迹和原理。故文即为符。上古之时

17、，符文一体。古者伏羲氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳(爻)之政，由是文籍生焉。-尚书序依类象形，故谓之文。其后形声相益，即谓之字。-说文序仓颉造书，形立谓之文，声具谓之字。-古今通论(1) 象形。甲骨文此字象纹理纵横交错形。"文"是汉字的一个部首。本义:花纹;纹理。(2) 同本义 figure;veins文，英语念为:text、article等，从字面意思上就可以理解为文章、文字，与古今中外的各个文学著作中出现的各种文字字形密不可分。古有甲骨文、金文、小篆等，今有宋体、楷体等，都在这一方面突出了"文"的重要性。古今中外，人们对于"文&q

18、uot;都有自己不同的认知，从大的方面来讲，它可以用于表示一个民族的文化历史，从小的方面来说它可用于用于表示单独的一个"文"字，可用于表示一段话，也可用于人物的姓氏。折叠编辑本段基本字义1事物错综所造成的纹理或形象：灿若锦。2.刺画花纹：身。3记录语言的符号：字。盲。以害辞。4用文字记下来以及与之有关的：凭。艺。体。典。苑。献（指有历史价值和参考价值的图书资料）。采（a文辞、文艺方面的才华；b错杂艳丽的色彩）。5人类劳动成果的总结：化。物。6自然界的某些现象：天。水。7旧时指礼节仪式：虚。繁缛节（过多的礼节仪式）。8文华辞采，与“质”、“情”相对：质彬彬。9温和：火。静。雅

19、。10指非军事的：职。治武功（指礼乐教化和军事功绩）。11指以古汉语为基础的书面语：552言。白间杂。12专指社会科学：科。13掩饰：过饰非。14量词，指旧时小铜钱：一不名。15姓。16 皇帝谥号，经纬天地曰文；道德博闻曰文；慈惠爱民曰文；愍民惠礼曰文；赐民爵位曰文；勤学好问曰文；博闻多见曰文；忠信接礼曰文；能定典礼曰文；经邦定誉曰文；敏而好学曰文；施而中礼曰文；修德来远曰文；刚柔相济曰文；修治班制曰文；德美才秀曰文；万邦为宪、帝德运广曰文；坚强不暴曰文；徽柔懿恭曰文；圣谟丕显曰文；化成天下曰文；纯穆不已曰文；克嗣徽音曰文；敬直慈惠曰文；与贤同升曰文；绍修圣绪曰文；声教四讫曰文。如汉文帝。折叠

20、编辑本段字源字形字源演变与字形比较折叠编辑本段详细字义名1右图是“文”字的甲骨文图片，资料来源：徐无闻主编：甲金篆隶大字典，四川辞书出版社。1991年7月第一版。“文”字的甲骨文字绘画的像一个正面的“大人”，寓意“大象有形”、“象形”；特别放大了胸部，并在胸部画了“心”，含义是“外界客体在心里面的整体影像、整体写真、整体素描、整体速写”。许慎说文解字把“文”解释为“错画也”，意思是“对事物形象进行整体素描，笔画交错，相联相络，不可解构”，这与他说的独体为文、合体为字的话的意思是一致的。“说文解字”这个书名就表示了“文”只能“说”，而“字”则可“解”的意思。“文”是客观事物外在形象的速写，是人类

21、进一步了解事物内在性质的基础，所以它是“字”的父母，“字”是“文”的孩子。“文”生“字”举例（以“哲”为例）：先对人手摩画，其文为“手”；又对斧子摩画，其文为“斤”。以手、斤为父母，结合、生子，其子就是“折”（手和斤各代表父母的基因）。这个“折”就是许慎所谓的“字”。“字”从宀从子，“宀”表示“独立的房子”，子在其中，有“自立门户”的意思。故“字”还能与“文”或其他“字”结合，生出新“字”来。在本例，作为字的“折”与作为文的“口”结合，就生出了新的字“哲”。2同本义 figure;veins文，错画也。象交文。今字作纹。东汉·许慎说文五章以奉五色。春秋·左丘明左传·

22、;昭公二十五年。注：“青与赤谓之文，赤与白谓之章，白与黑谓之黼，黑与青谓之黻。”美于黼黼文章。荀子·非相茵席雕文。韩非子·十过织文鸟章，白旆央央。诗·小雅·六月斑文小鱼。明· 刘基诚意伯刘文成公文集3又如：文驾（彩车）；文斑（杂色的斑纹）；文旆（有文彩的旗帜）；文绣（绣有彩色花纹的丝织品；刺花图案）；文织（有彩色花纹的丝织品）；文鳞（鱼鳞形花纹）。4字，文字（“文”，在先秦时期就有文字的意思，“字”，到了秦朝才有此意。分别讲，“文”指独体字；“字”指合体字。笼统地说，都泛指文字。） character饰以篆文。南朝宋·范晔后汉书

23、83;张衡传分文析字。东汉·班固汉书·刘歆传夫文，止戈为武。左传·宣公十二年距洞数百步，有碑仆道，其文漫灭。王安石游褒禅山记文曰“天启壬戌秋日”。明· 魏学洢核舟记文曰“初平山尺”。5又如：甲骨文；金文；汉文；英文；文迹（文字所记载的事迹）；文书爻（有关文字、文凭之类的卦象）；文异（文字相异）；文轨（文字和车轨）；文狱（文字狱）；文钱（钱。因钱有文字，故称）；文状（字据，军令状）；文引（通行证；路凭）；文定（定婚）。6文章（遣造的词句叫做“文”，结构段落叫做 “章”。） literary composition故说诗者不以文害辞。孟子·万章上好

24、古文。唐· 韩愈师说属予作文以记之。宋· 范仲淹岳阳楼记能述以文。宋· 欧阳修醉翁亭记摘其诗文。清· 纪昀阅微草堂笔记7又如：文价（文章的声誉）；文魔（书呆子）；文会（旧时读书人为了准备应试，在一起写文章、互相观摩的集会）；文移（旧时官府文书的代称）；文雄（擅长写文章的大作家）；文意（文章的旨趣）；文义（文章的义理）；文情（文章的词句和情思）；本文（所指的这篇文章）；作文（写文章；学习练习所写的文章）；文魁（文章魁首）；文价（文章的声价）；文什（文章与诗篇）。8美德；文德 virtue圣云继之神，神乃用文治。杜牧感怀诗一首9又如：文丈（对才高德韶的老者的

25、敬称）；文母（文德之母）；文武（文德与武功）；文命（文德教命）；文惠（文德恩惠）；文德（写文章的道德）；文薄（谓文德浅薄）；文昭（文德昭著）。10.文才；才华。亦谓有文才，有才华 literary talent而文采不表于后世也。汉· 司马迁报任安书11又如：文业（才学）；文英（文才出众的人）；文采风流（横溢的才华与潇洒的风度）；文郎（有才华的青少年）；文彦（有文才德行的人）；文通残锦（比喻剩下不多的才华）。12文献，经典；韵文 document;classics;verse儒以文乱法。韩非子·五蠹言必遵修旧文而不穿凿。说文解字·叙13辞词句。亦指文字记载 wri

26、tings;record。如：文几（旧时书信中开头常用的套语。意为将书信呈献于几前）；文倒（文句颠倒）；文过其实（文辞浮夸，不切实际）；文义（文辞）；文辞（言词动听的辞令）；文绣（辞藻华丽）。14自然界的某些现象 natural phenomenon经纬天地曰文。左传·昭公二十八年15又如：天文；地文；水文；文象（日月星辰变化的迹象）；文曜（指日月星辰；文星）；文昌（星座名）。16文治；文事；文职。与“武”相对。 achievements in culture and education；civilian post文能取胜。史记·平原君虞卿列传文不能取胜。文武并用。唐

27、83; 魏征谏太宗十思疏精神折冲于千里，文武为宪于万邦。明袁可立晋秩兵部右侍郎诰17又如：文臣，文吏（文职官吏）；文席（教书先生的几席）；文品（文官的品阶）；文帅（文职官员出任或兼领统帅）；文烈（文治显赫）；文员（文职吏员）；文阶（文职官阶）；文道（文治之道）；文业（文事）；文僚（文职官吏）。18法令条文 articles of decree而刀笔吏专深文巧诋，陷人于罪。史记·汲黯列传19又如：文劾（根据律令弹劾）；文法吏（通晓法令、执法严峻的官吏）；文丈（规矩；制度）；文移（官府文书）；文牓（布告；文告）；文宪（礼法；法制）。20文言。古代散文文体之一；别于白话的古汉语书面语 literary language。如：半文半白；文语；文白（文言文和白话文）。21文教；礼节仪式 rites则修文德。论语·季氏22又如：文丈(崇尚礼文仪节)；文俗(拘守礼法而安于习俗)；文致(指礼乐)；文貌(礼文仪节)；文绪（文教礼乐之事）；文仪(礼节仪式)23指表现形式；外表 form;appearance。如：文服(表面服从)；文榜(告示、布告之类)；文诰(诰令)24指鼓乐，泛指曲调 music;tune。如：文曲