轮胎吊电气控制实训ppt课件

1、轮胎吊电气控制实训集装箱轮胎吊电气控制系统模拟器设计集装箱轮胎吊电气控制系统模拟器设计主讲教师：主讲教师： 谭谭 政政目 录 集装箱轮胎吊概述 集装箱轮胎吊 模拟器设计的目的与意义 模拟器设计的要求 模拟器设计展示 集装箱轮胎吊电气控制系统起升机构举例） 模拟器电气原理图 起升机构PLC举例分析 基于CP-717软件的PLC设计 结论 致谢集装箱轮胎吊的概况 集装箱运输在第二次世界以后被看作为运输业发生的一场技术革命，目前集装箱运输己在世界各国越来越普及。随着集装箱运输的发展，出现了各种类型的集装箱装卸机械，其中的集装箱轮胎吊是在现代港口应用最普遍的集装箱装卸机械。 配合集装箱轮胎吊的发展需要

2、，电气传动系统随着电控技术的飞速发展也发生了重大的变革。目前，电控系统的主要发展目标是全面实现集装箱轮胎吊的单机自动化、良好的控制和管理功能，不断提高整机的通讯能力，促进码头计算机管理。 模拟器设计的目的与意义1为适应高职高专港电等港口相关专业学生实训需要，利用和实物相统一的模拟器，以实际操作完全一致的方式增强学生的操作能力。2考虑到轮胎吊耗资巨大，而且由于体积过大，司机室容纳人数过少，不适合教学，特设计与实际轮胎吊控制原理一致且体积更小、更加适合教学的模拟器。3. 通过电控模拟器和相连计算机PLC的学习，使学生的知识更加先进、适用，在学校就可以感受现场工作的许多模拟情况，提高学生质量 。1.

3、 所设计的模拟器与轮胎吊比体积要足够小，功能基本接近，原理基本一致；2. 由于模拟器联动台与实际轮胎吊一致，学生可以进行和现场完全一致的操作，而且学生可以进行电气控制设备的维护和故障排除的实训；3. 可以用几十台上位机与电气控制系统的PLC进行联网。这样既能进行现场教学，也能让任意一位学生连接到PLC上，从PLC中调出程序进行故障分析和处理。 模拟器设计的要求模拟器设计展示集装箱轮胎吊电气控制系统系统结构图 在集装箱轮胎吊电气控制系统的维护中，主要是通过PLC编程器获取电气控制系统的状态信息，进行故障检查与分析的。 模拟器电气原理图 VS-616G5VS-686CR5起升/大车1#变频器VS-

4、616G5大车2#变频器VS-616G5小车变频器I/O模块OI/O模块OI/O模块OI/O模块II/O模块II/O模块IRIO-2000单元电气房电气房I/O司机室司机室I/O限位信号手柄,按钮各辅助机构主机构控制限位信号电机编码器215IF BUS模拟量信号 CP316H主CPU I/O模块OI/O模块OI/O模块II/O模块II/O模块II/O 模块IRIO-2000单元 大车2 PG 小车 PG 大车1 PG起升 PG216通讯电气控制方式 1.起升机构控制为例） 2.大车机构控制 3.小车机构控制轮胎吊起升电气驱动系统 起升机构控制 起升控制逻辑建立变频器速度给定，加减速给定信号、运

5、行信号，终点旁路信号及紧停信号等，起升机构通过司机室联动台上的起升手柄手动操作，手柄的方向触点触发运行方向命令，手柄动作时，数字式主令手柄通过绝对值光电编码器发送一个格雷码至PLC远程输入输出模块。此信号通过PLC软件运算，被校准为对应手柄零位为0、手柄最大为10000的数，此数值范围为-10000到+10000，与手柄编码器发送的格雷码数据一一对应，经过匀加减速运算加减速时间在程序中设定后送到起升变频器。 起升电机通过通过旋转编码器将电机转速反馈给起升变频器，而将转速、电流、转矩等信号发送至PLC，在PLC中进行运算，再反过来控制电机，以达到更好的控制效果。起升机构PLC举例分析 起升运行是

6、在控制电源打开后，由起升手柄控制的，下面简单叙述一下起升手柄控制起升电机的过程。起升手柄是编码器型的，首先要把编码器发出的信号转化成程序中能识别的数据，1 0000“ G L A Y C O D EB I N CODE”1 0001H CONTIB02387H CONTDB000107H CONTHOIST CONTROLLER1 00031 00081 00131 00181 00231 00051 00101 00151 00201 0025H CONTHOIST CONTROLLERH CONTHOIST CONTROLLERH CONTHOIST CONTROLLERH CONTHOI

7、ST CONTROLLERH CONTHOIST CONTROLLERH CONTDB000107H CONTIB02386H CONTDB000107H CONTIB02386H CONTDB000106H CONTDB000106H CONTIB02385H CONTDB000105H CONTDB000106H CONTIB02385H CONTDB000104H CONTDB000103H CONTDB000102H CONTDB000105H CONTDB000105H CONTDB000104H CONTDB000104H CONTDB000103H CONTDB000103H C

8、ONTIB02384H CONTIB02384H CONTIB02383H CONTIB02383H CONTIB02382H CONTIB023821 0009TT MSCNHD006441 00111 00121 00151 00171 00181 00191 00211 00231 00261 00291 0030“HOIST MASCOM”DATADW00021H00FF0 NOTCHW00000PCNA00007MH H NHHD000533 LIMIT 00000, 10000 MH L NHHD000534 -00001 LIMIT -10000, 00000 ABS 09500

9、“GANTRY MASCON”DATADW00022H MC REFDW00039HFF00H MC REFMW00300HFF00DATADATAH MC REFHOIST CONTROLLER REFRRMCRHFF00H MC REFHOIST CONTROLLER REFRRMCRHFF00H MC REFMW00304HFF00H MC REFHOIST CONTROLLER REFRRMCRHFF00H FUL HHMB00200CHFF00H FUL HHHOIST CONTROLLER FULL NOTCHHFF00C MCDW00001HFF00C MCGANTRY CONT

10、ROLLER INPUT SIGNALHFF00起升机构PLC举例分析 转化为程序内能识别的2进制码MW300），通过FGN取函数指令使MW300转化为行程在-10000到10000的10进制数，赋值到MW304。程序内第18步的MB533是起升手柄上升档位的信号，程序内进行了限制，当手柄在上升档位时，MW304的数值只会在0到10000之间变化正常定义上升、电机正转均为正数，反之，下降、电机反转为负数），在第21步MB534起升手柄下降档位信号条件满足后，MW304就只有-10000到0的输出了。 1 0026H MASTERMB002121MH 1MMB0020191MMB0020401

11、0029IPON2 00302 00312 00332 00352 00372 00392 00412 00432 00452 0047H MC REFMW00304MHREF2MCREF REFSETFIN FOUTREF INMW00308REF INHOIST REFERENCEBA/TOPMW00505BA/TOP REF-INFIN FOUTREF INDW00004REF INHOIST REFERENCE1ST SLOWMD002019SLOW1FIN SLOW PROMW00432PROSETFIN SLOW MAXMW00436SLOW MINMW00440PROMAXFIN

12、 PROMINFIN H FUL MHMD0020192ND SLOWMB002019SLOW2FIN FULLFIN REF MACMW00532MACFIN 起升机构PLC举例分析 此段程序是在起升速度控制程序页H06中的，当MB2121软件中起升机构MASTER）、MB2019起升机构主接触器反馈点信号）、MB2040起升机构主接触器控制这3个条件都满足的情况下，IFON语句才执行功能块的命令。MB2019是起升机构一级减速命令，当MB2019条件满足时，如果MW304输入的数值大于MW4361000或小于MW440（-1000），通过MHREF2功能块运算后，输出到MW308的数值不会

13、小于-1000，也不会大于1000。MB2019正常时是由起升卷筒侧的凸轮限位来控制的，在吊具升到比较高或是降到离地面较近的位置时，起升机构的最大速度在软件中就已经做了限制，只有一档或二档左右的速度，即使司机疏忽大意时也不会造成重大事故。 2 00682 00692 00712 00732 00752 00772 0079REF INDW00004REFCOMPREF-IN REFOUTFIN FOUTREF SETMW00312REFSETHOIST REFERENCEREF INMW00308REFSETFIN COMP1FIN COMP(L)DW00010COMP2FIN HOISTmi

14、nMW00416LOWERminMW00420MIN1FIN MIN2FIN COMP(H)DW00011REFCOMP2 0083“RUN COMMAND”2 00842 0088MH 1MMB002019RUN CMDOB09100000.30TIMERDW00032MC ONDB00000EMC ONMC ON DETECTMC ONDB00000E起升机构PLC举例分析 MW308通过REFCOMP功能块运算后将结果输出给MW312。MW416400和MW420（-400是MW312输出的最小值，实验台程序中起升手柄设置的一档速度10%左右，此功能块的作用基本被掩盖了。如果我们把一档速

15、度在MW304限制到4%以下，我们能够很明显的看出这个功能模块的作用。假如我们我MW304限制到最大值为3%，但当我们动手柄确认时，会发现变频器输出是4%，而不是我们所限制的最小值，因为此功能模块就是一个限制最小输出的模块。 2 00902 00912 00952 0096RUN-CMDDB00000FMHLAUCOMMAND LAUINFIN FOUTLAU INMW00316LAU INHOIST LAU INPUTREF SRTMW00312REFSET LAUOUTFIN FOUTFIN ACC1 OUT-ABSFIN FOUTHOIST DEMW00404DBC1 COMPABSFI

16、N FOUTLOWER ACMW00408LOWER DEMW00412ACC2FIN DBC2FIN HOIST ACMW004002 0083“RUN COMMAND”2 00842 0088MH 1MMB002019RUN CMDOB09100000.30TIMERDW00032MC ONDB00000EMC ONMC ON DETECTMC ONDB00000ERUN-CMDDB00000FRUN-CMDRUN COMMANDHOISTMB002124MC ONDB00000EMHSELMB00229CLOWERMB0021252 00982 01002 01022 01042 010

17、6LAU OUTMW00316LAU OUTHOIST SPEED REF.REF(ABS1MW00518REF(ABS1HOIST SPEED REF ABSOLUTE NUMBERRBF(ABS)MW00519REF(ABS)HOIST SPEED REF ABSOLUTE NUMBER起升机构PLC举例分析 程序中DB0F是MHLAU功能模块的运行条件，MB2019是起升主接触器的反馈信号、OB9100是起升变频器运行指令的反馈信号，MB2124是起升机构上升命令，MB2125是起升机构下降命令，MB229C是起升选择命令由于起升和大车是共用一个变频器的）。 MW400是起升机构上升加速

18、时间4秒），MW404是起升机构上升减速时间4秒），MW408是起升机构下降加速时间4秒），MW412是起升机构下降减速时间4秒）。将加减速时间和速度指令信号通过功能模块进行计算后得出的MW320就是按照设置的加减速时间均匀变化的速度。 1 0000“* TORQUE LIMIT(100%/10000) *”1 0001Or 2MMB0020192MMB0020411 00041700023000T-LIMTOW0912T-LIMTTORQUE LIMIT1 0006“* HOIST/ GANTRY-1 H-REF(100%/30000) *”1 00071 0009GT 2MMD002019

19、2MMD002041LAU OUTMW003201 0010GT1-REF,MW00319 10000 10000H/G1NREFOW0911H/G1NREFHOIST/GANTRY-1 N-REF1 0014“* + TORQUE LIMIT(100%/10000) *”1 0015GT 2MMB0030112MMB0020411 0017170001 001823000+LIMITOW091C+LIMITHOIST/GANTRY-1 +T-LIMIT起升机构PLC举例分析 大家看上图所示程序的第7步，此意义为当MB2019大车主接触器反馈）、MB2041大车接触器控制两个条件没有一起满足时

20、，把MW320的数值传到OW911变频器速度给定）。CP-316H通过与变频器通讯的216-0端口传输数据到变频器内部的通讯板，变频器通过通讯板得到速度信号，再由主控板发出命令到驱动板，由驱动板来驱动变频器使电机运转。 大车机构控制小车机构控制 基于CP-717软件的PLC设计 模拟器最核心的部分就是PLC和变频器，利用CP717软件进行可编程序设计如下： 启动CP-717 ，在“root”（根文件夹位置单击右键，并在弹出菜单中的“新建 (N)”（建立新文件夹中选择“指令文件夹 (G)”（建立指令文件夹）。在“指令文件夹”（指令名称位置单击右键，并在弹出菜单中的“新建 (N)”（建立新文件夹中选择“PLC文件夹 ”（PLC文件夹）。 在“PLC信息”