起重机PLC控制系统设计.doc

0 前言 我国是一个工业制造强国。在21世纪我国已经成为了一个国际主要的劳动力市场。在走向现代化道路的过程中，起重机扮演着越来越重要的角色。起重机是建筑工地的主要机械生产力，担负着向高层工地运送建筑材料和人员的任务。在煤矿企业中，起重机主要担负着重矿井提升煤炭的作用，并且还担负着运送井下工作人员和生产工具的任务。起重机的质量和性能的好坏，直接决定了煤矿企业的工作效率。在工厂中，起重机担负着生产材料的和商品的运送，是生产企业中物流部分的核心。 在我国自动化控制已经深入到了我们日常生活的每一个领域，在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。 使用PLC控制起重机能极大的节省成本，比如雇佣一位操作工人，得拿出6万的年薪和1万的保险金，而且操作失误会造成更大的损失，但是使用PLC控制可以使操作更加简便。 接触器的线圈年头长了就会坏，维修保养都不方便。有软件代替硬件可以避免软件的磨损，有效的避免了事故的发生，避免了不必要的经济损失。所以设计一套PLC控制起重机的系统是必要的，也是可行的。在国外的西门子公司有同类型的产品，但成本很高功能很强大，不适合中小型企业使用，PLC的推广有十分的迫切，所以我设计了这个系统。 1 起重机概述 1.1 起重机的起源 中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。 1.2 起重机的基本组成 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。 起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。 主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 1.3 起重机根据结构的不同分类 1.3.1 梁式型起重机 梁桥式起重机可在长方形场地及其上空作业，多用于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸，有梁式起重机、桥式起重机、龙门起重机、缆索起重机、运载桥等。梁式起重机主要包括单梁桥式起重机和双梁桥式起重机 1）单梁桥式起重机：桥架的主梁多采用工字型钢或钢型与钢板的组合截面。起重 小车常为手拉葫芦、电动葫芦或用葫芦作为起升机构部件装配而成。按桥架支承式和悬挂式两种。前者桥架沿车梁上的起重机轨道运行；后者的桥架沿悬挂在厂房屋架下的起重机轨道运行。单梁桥式起重机分手动、电动两种。手动单梁桥式起重机各机构的工作速度较低，起重量也较小，但自身质量小，便于组织生产，成本低，时候用于无电源后搬运量不大，对速度与生产率要求不高的场合。手动单梁桥式起重机采用手动单轨小车作为运行小车，用手拉葫芦作为起升机构，桥架由主梁和端梁组成。主梁一般采用单根工字钢，端梁则用型钢或压弯成型的钢板焊成。 电动单梁桥式起重机工作速度、生产率较手动的高，起重量也较大。电动单梁桥式起重机由桥架、大车运行机构、电动葫芦及电气设备等部分组成。 2）桥式起重机：桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿