1、凸輪控制器及PLC控制起重機械的變頻調(diào)速華滿香 凌志學(xué)湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南株洲 412001摘要：本文介紹了利用凸輪控制器控制三菱FX2系列PLC，通過PLC編程控制臺安V2系列變頻器，再通過變頻器控制橋式起重機的起動、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動的控制系統(tǒng)的組成、基本原理、及軟件實現(xiàn)。關(guān)鍵詞： PLC 起重機 變頻調(diào)速Summary:This text introduced the exploitation cam controller control Mitsubishi FX2 series PLC, passing the peaceful the series of V2 in set

2、in control in distance in PLC plait change the machine of , then pass to change the machine control bridge type derrick start, positive and negative turn, adjust soon and the control system that system move constitutes, basic principle, and the software realizes.Key phrase: PLC, derrick, change the

3、adjust soon一、 引入 傳統(tǒng)橋式起重機是采用交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻的方法進行起動、正反轉(zhuǎn)和調(diào)速的，采用的是繼電-接觸器控制，這種控制系統(tǒng)的主要缺點有：1、橋式起重機工作環(huán)境惡劣，工作任務(wù)重，電動機以及所串電阻燒損和斷裂故障時有發(fā)生。2、繼電-接觸器控制系統(tǒng)可靠性差，操作復(fù)雜，故障率高。隨著PLC技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)的迅猛發(fā)展，電氣傳動和自動控制領(lǐng)域也日新月異。PLC控制的起重機械的變頻調(diào)速應(yīng)用日益廣泛，以下就以三菱FX2系列PLC、臺安V2系列變頻器為例講述凸輪控制器及PLC控制鼠籠式異步電動機的變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計。二、 凸輪控制器觸頭分合表凸輪控制器是一種大型手動

4、控制器，是起重機上重要的電氣操作設(shè)備之一，KT10-25J1型凸輪控制器SA有正反各5檔，中間為零檔，共11檔，有12對抽頭，凸輪控制器觸頭分合表是以其圓柱表面的展開圖來表示的，豎細實線為工作位子，橫虛線為觸頭位置，在橫豎兩條線交點處若用黑圓點標(biāo)注，則表明控制器在該位置這一觸點是閉合的，若無黑點標(biāo)注，則表明該觸點在這一位置是斷開的。如當(dāng)手柄打到零檔，觸頭SA0、SA1、SA2閉合，其他都斷開，當(dāng)手柄打到正轉(zhuǎn)3檔，觸頭SA2、SA4、SA62、SA7、SA8閉合，其他都斷開。凸輪控制器觸頭分合表如圖一所示。三、 PLC、變頻器的硬件設(shè)計利用PLC、變頻器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制線路，將凸輪控制器控制

5、PLC,PLC編程控制變頻器實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)各5檔速度。PLC的I/O分配如圖二所示。圖中SB1、SB2用于控制變頻器的通電與斷電， SA0實現(xiàn)零位保護，SA4、SA6控制變頻器實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)，SA3、SA5控制變頻器實現(xiàn)電動機反轉(zhuǎn)，SQ1、SQ2是安全門和緊急門開關(guān)，SQ3、SQ4是正反向限位保護，F(xiàn)R是熱繼電器實現(xiàn)電動機過載保護，SB3是變頻器故障復(fù)位按鈕，SA7SA11用于控制電動機正反轉(zhuǎn)5檔速度。為使電動機快速安全制動，電阻R為制動電阻。變頻器的主電路如圖三所示。四、 軟件設(shè)計1、變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器的參數(shù)設(shè)定在調(diào)試過程中是十分重要的，由于參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，不能滿足生產(chǎn)的需要，導(dǎo)致起、制

6、動失敗或工作時常跳閘，嚴(yán)重時會燒毀功率模塊IGBT或整流橋等器件。臺安V2系列變頻器參數(shù)有200個以上，調(diào)試時，大多數(shù)參數(shù)可不變動。按出廠值不動即可，只要把使用時原出廠值不合適的予以重新設(shè)定就可。在此重點是必須正確進行三段速設(shè)定，當(dāng)運轉(zhuǎn)不合適時，再調(diào)整其他參數(shù)。運轉(zhuǎn)指令選擇P051由外部端子控制；P07XX00,不能接成三線制運行；頻率上限由P31設(shè)定為50HZ；三段速端子SP1機能設(shè)定P52=00，SP2機能設(shè)定P53=01， SP3機能設(shè)定P54=02；各檔速對應(yīng)的頻率設(shè)置如下：P33確定1檔工作頻率：f1=15HZP36確定2檔工作頻率：f2=25HZP37確定3檔工作頻率：f3=30H

7、ZP39確定4檔工作頻率：f4=40HZP41確定5檔工作頻率：f5=50HZ2、梯形圖設(shè)計根據(jù)要求設(shè)計的梯形圖如圖四所示，現(xiàn)簡要分析如下：1） 變頻器通電控制合上空氣開關(guān)QS，按下SB1X0動作Y0接通自鎖KM得電變頻器接通電源。按下SB2X1動作Y0失電KM釋放切斷變頻器電源。2)電動機起動準(zhǔn)備關(guān)上緊急門、安全門SQ1、SQ2受壓X5、X6動作，常開觸點閉合，凸輪控制器SA打到零位，SA0閉合X2動作Y7得電自鎖Y7常開點閉合,指示燈HL1亮為起動電動機作準(zhǔn)備。3）多檔速正轉(zhuǎn)控制 “1”檔SA4、SA6閉合X3動作Y1動作自鎖接通KA1KA1常開觸頭閉合變頻器正轉(zhuǎn)運行端FWD接通多段速端子

8、SP1、SP2、SP3都不閉合，電動機以第1檔工作頻率對應(yīng)速度正轉(zhuǎn)起動運行。 “2”檔增加SA7閉合X12動作Y4得電繼電器KA4接通多段速端子SP1電動機以第2檔速度運行。“3”檔SA7、SA8閉合X12、X13動作Y5得電KA5接通SP2電動機以第3檔速度運行。“4” 檔SA7、SA8、SA9閉合X12、X13、X14動作Y6得電KA6接通SP3電動機以第4檔速度運行。“5” 檔SA7、SA8、SA9、SA10、SA11閉合X12、X13、X14、X15動作Y5、Y6得電KA5、KA6接通SP2、SP3電動機以第5檔速度運行。4）多檔速反轉(zhuǎn)控制凸輪控制器控制電路是可逆對稱電路。反轉(zhuǎn)時，觸頭

9、SA3 、SA5閉合動作，使得Y2得電自鎖接通KA2KA2觸頭接通變頻器反轉(zhuǎn)運行端REV，電動機反轉(zhuǎn)起動運行，而反轉(zhuǎn)5檔起動調(diào)速過程由于觸頭對稱與正轉(zhuǎn)調(diào)速完全相同。在此不贅述。5）變頻器報警 當(dāng)變頻器報警時，變頻器的報警輸出R1A和R1C接通KA10動作接通X16一方面Y0釋放接觸器KM失電變頻器切斷電源，另一方面Y10、Y11動作，蜂鳴器HA發(fā)聲，指示燈HL2亮，進行聲光報警。6）變頻器復(fù)位 當(dāng)變頻器故障已經(jīng)排除，可以重新運行時，按下SB3，變頻器RES端接通變頻器復(fù)位。四、結(jié)束語在起重機械中采用PLC控制的變頻調(diào)速，編程靈活，控制方便，凸輪控制器控制電動機的各檔速度都由變頻器控制的三段速進行設(shè)定、加速時間和制動減速時間都可根據(jù)現(xiàn)場情況由變頻器設(shè)置，調(diào)整方便。采用鼠籠式異步電動機簡單價廉，可平滑起動，負載變化時，各檔速度基本不變，調(diào)速性能好，可避免串電阻調(diào)速的諸多缺點若是改造原有系統(tǒng)，大小車電動機仍可采用原有的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，將轉(zhuǎn)子繞組引出線短接，去掉電刷和集電環(huán)，節(jié)省更換電動機的費用。是理想的調(diào)速控制方式。2005年1月20日參考文獻：變頻器應(yīng)