基于plc的船舶电动起货机控制系统microsoftword文档

基于plc的船舶电动起货机控制系统microsoftword文档内容摘要：

和 c11（ 1718）的常开触点闭合，使 24 回路也接通，二档时间继电器 d16 得点，触电延时闭合，为中速运行做好准备。 在第二挡中有dl2,cll,c17,d16 通电吸合。 （ 3） 提升第三档 当手柄扳到提升第二挡时，主令触头 b11(909)接通， 26 回路接通 .中速接触器 c14得电吸合，电动机的 8 极绕组通电网， cl4 吸合后，常闭副触点打开，使得 c13 失电，28 极绕组被脱离电，电动机进入 中速运行。 同时 22 回路中的 cl4 的常闭触点断开，使d15 失电，其常闭触点〔 56)闭合， 18 回路接通，为再生制动做准备。 另外，时间继电器 d17 也获电，延时闭合在 27 回路的触头 (74)，为高速运行做好准备。 在第二挡中有c14,dl7 得电吸合， c13 和 dl5 失电释放。 （ 4） 提升第三挡 当手柄板到提升第三挡时 .主令触头 bll（ 1101)接通，高速接触器 c15 得电吸合，电动机的 4 极绕组通电， c15 的常闭副触点 (1920)打开，使 .c14 线圈失电释放，断开 8极绕组，电动机进入高速运行。 在这一档中， c15 得电吸合， c14 失电释放。 在这个控制电路中，电动机加速换挡时，使二档接触器 c14 得电吸合后，才能断开一档接触器 c13 线圈的电源 ，三挡接触器 cl5 得电吸合后，才能断开二挡接触器 c14 线圈的工作电源， 也就是祝，主令控制器手柄扳到两档之间位置时 (换挡过程 )，总能保证有一个接触器接通。 在换挡过程中，因为制动接触器 c17 具有延时释放及制动器线圈s11(刹车线圈 )放电延时释放的动作过程，使得制动器不会断电刹车。 自动逐级延时启动过程 【 10】 在主令控制器手柄突然快速从零位扳到提升 (或下降 )第三挡时，由于在零位时，时间继电器 d1 d1 d15 和接触器 c1 c16 已得电吸合，这时 d1 c11（或 d1 c12）先后得电吸合，低速 28 极绕组通电。 与此同时， 2 25 回路接通电磁制动接触器 c17获电动作，使电磁制动器松闸，而 d16 通电延时 后触头闭合，使 26 回路接通，即制动器 松闸使电动机低速起动运转后，待 d16 延时完，使 c14 通电吸合，电动机转换到 8 极绕组工作，继续加速。 由上述可知，电动机低速起动时间就是 d16 的延时时间。 由控制电路原理图可知 ， c14 通电的同时， d17 得电 延时 后， 27 回路接通，高速接触器 cl5 得电吸合，电动机从 8 极绕组转换到 4 极绕组 ， 电 动机加速运转，直到高速稳定运行。 从以上分析可以看出，主令控制器手柄突然从零位扳到第三挡时，电动机的起动过程与手柄操作过程无关 ， 该控制电路通过 d16,d17 的作用 (时间原则 )，系统能保证： 基于 PLC 的船舶电动起货机控制系统 10 自动逐级延时起动，电动机不会在 4 极 ,8 极运转时产生堵转和直接起动的现象。 停车过程 这种电动起货机在停车时进行机械刹车之前 .先通过再生制动来实现三级 制动。 主令控制器手柄从第二或第三挡突然扳到零位时，由于在第二、三挡时，第 18 回路中 d15的常闭触点 56 闭合，为再生制动做好了准备。 当手柄突然回到零位时，虽然 d12（或d13）失电释放，但 d15 线圈通电。 第 18 回路中 d15 常闭触点 56 延时断开，因而，方向接触器 c11(或 c12)继续保持通电吸合，而此时 c13 又通电吸合，使低速 28 级绕组通电，电动机进入再生制动运行状态。 在 d12(或 d13)失电 释放时， 25 回路断电，便 c17失电。 其触点延时释放 (c17 为直流工作线圈 ，由于线圈和电容器的放电作用 ，使断电延时释放 )。 另外，电磁制动器 s11 断电时（线圈也有放电延时过程 )，也是延时释放，所以此时不能立即进行机械制动。 因此，当手柄扳回零位时，在 d15 的延时时间内，电动机进行再生制动，使电动机转速急速下降。 随后 cl7 和 sll 相继释放，再生制动与机械制动同时进行，在 d15 延时 后， cll(或 cl2)失电释放，低速 28 极绕组断电，进人单独机械制动状态，直到停车。 逆转矩控制 【 18】 当主令控制器手 柄从提升第三挡突然扳到落货第三挡 (或反之 )时，提升辅助继电器d12 失电释放，但落货辅助继电器 d13 不能立即通电。 这是因为 d15 得电后，其常闭触点延时断开，运行期间使 c11 仍保持有电吸合所以 d13 不能立即获电， c12 也不得电，从而防止出现高 速反接制动。 此时，因为 c1 c15 失电，使 23 回路中的 c13 得电吸合，低速 28 级绕组通电进行再生制动。 在 d12 失电时， cl7 也失电经延时后释放，则 s11失电，经放电延时后动作进行机械刹车至停车。 待 d15 延时完毕， c11 断电释放后，才使 d1 c12 相继获电吸合。 电动机开始 反向逐级延时起动，直到落货高速稳定运行。 控制线路中的保护环节 【 12】 控制线路中设置的保护环节及其功能如下 【 3】 ： (1)短路保护 控制线路和风机控制电路采用熔断器为 ell,e12,e13；吊杆电动机线路采用熔断器为 e21,e22,e23；刹车回路设有熔断器 e14,e15。 (2)失压保护 利用 all 和 d21 零电压继电器实现失压保护，井与主令控制器触头 611(10)和b21(24)组成零位连锁。 如果因为失压停车，在电压恢复后，手柄必须扳回零位后，系统才能重新开始工作。 (3)起货电动机的过载保护 毕业设计 （论文） 11 系统采用热敏电阻 RH1,控制一档保护跳闸装置 u11，用 RH23 控制二、三档跳闸保护装置 u12 来实现电动机的过载保护。 当 28 极绕组长期过载时，热敏电阻 ，大到一定值时，使 u1l 中的继电器 dl 释放， dl 的常开触点断开，使 13 回路中的 dl1失电， dl1 失电动作，其 (1314)触头断开，使控制线路失电，起货机停止工作。 当 8极或 4 极统组长期过载时 RH23 阻值升高到使 u12 中 dl 释放，其触点断开，使得 21 回路中的 d14 失电释放， d14 的常开触点 (1314)断开后， 26,27 回路断电，使中、高速回路断电 而不能工作，只允许在低速运行。 (4)风机过载保护 风机过载时，热继电器 e16 动作，其触点断开 (11 回路 )，使接触器 c16 失电，风机停止工作，同时， c16 的副触点 (26 回路中的 1314)断开，使 c14 和 c15 不能通电，所以起货 机不 能在 中、 高速运行，只能在低速运行。 (5)应急停车 在应急情况下 ， 按下应急切断按钮 b1,控制电路失电，起货机立即停止工作，但风机仍继续运转。 (6)吊杆电动机过载保护 当吊杆电动机过载时，热继电器 e24 动作，其触点 (2122)断开 (回路 3)，使零压继电器 d21 失电 ， 回路 5 中 d21 的触点断开控制电路的电源，吊杆电动机停止工作。 (7)连锁 保护 吊杆电动机与起货电动机之间通过回路 3 中 c17 和回路 12 中 e23 的辅 助触点实现电气连锁，两者同时工作。 这种恒转矩交流起货机的控制电路与前面讨论的恒功率交流起货机的控制电路有其相同的部分，也有其不同的部分。 所以，对其不同的结构及不同的控制电路要有一个基本的了解。 在平时维护检修时就能及时处理起货机发生的各种故障，保证船舶的正常运营。 如果这种起货机发生电动机过热或烧毁故障时，首先应排除刹车失灵，造成电动机堵转的故障 ； 其次 ， 要注意制动环节，因为三 级制动配合不好，电动机也会发生低速堵转。 要检查 d15 的延时时间和 cl7 的放电释放时间。 另外，这种起货电动机的过 载保护的检测 元件是热敏电阻。 所以要考虑到起货机常常处于过载和频繁 的起停的工作状态。 一旦热敏电阻失效，它就不能起到保护作用，当电机过载时，就会烧毁电动机。 交流起货机的控制方法及控制线路有许多种，但其工作原理大致相同。 起货机运行过程中出现的故障较多，有的故障原因也很复杂，甚至是多个因素造成的。 所以要求必须熟悉电气系统的工作原理及各个元器件的作用及所在位置，只有这样才能迅速排除故障。 另外 ， 平时的管理和维护 也是相当重要的，一定 不能 忽视。 ： 基于 PLC 的船舶电动起货机控制系统 12 小结 本章介绍了 恒转矩交流三速 船用电动起货机的系统设计、硬件组成、系统接线和实现的功能。 详细分析了其工作过程，以及工作过程中注意的事项 ，本文涉及的继电接触器控制的电动起货机是现代的主流，有其重要的意义。 毕业设计 （论文） 13 第 3 章 PLC 控制三速交流起货机控制系统 目前，船用电动起货机大多数采用继电接触器控制系统 【 4】。 这种 控制系统线路比较复杂，触点多、体积大，不仅可靠性较差，而且维护、检查、保养的工作量都很大，这样直接影 响船舶的安全营运。 继电接触器控制的交流三速起货机在运行过程中，由于触点多，故障率相对较高， 同 应用 PLC 控制 的 电动起货机的 比较 ，系统的结构组成灵活方便，功能完善，具有自诊断、监控等功能。 安装、调试简便，当过程或控制功能调整时，只须修改应用软件即可，无需停机或改变硬件线路。 维护量很少， PLC 系统的故障绝大多数是外部现场设备，发生问题更换插件，迅速方便。 把有触点控制变为无触点控制，使系统变得更为安全可靠，维护变得更方便。 利用可编程控制器 【 5】 来实现交流三涟起货机的控制系统的种类很多，但其工作原理及控制 方 法是一样 的。 在此本设计提出 一种 使用 SLC— 500 型可编程控制器（ PLC）实现交流三速起货机的控制系统。 PLC 由于其自身的特点，在工业生产的各个领域得到了愈来愈广泛的应用。 而作为PLC 的用户，要正确地应用 PLC 去完成各种不同的控制任务，首先应了解其组成结构和工作原理。 SLC— 500 型 可编程序控制器 (PLC)的 介绍 SLC500 型可编程存储器（ PLC）由 罗克韦尔自动化公司 生产， 从 1903 年诞生以来已经赢得了广泛的国际声誉。 SLC500 有多款不同容量和内置通讯接口的处理器可选。 提供最大容量最多可达 64K 字（ 128K 字节）的数据 /程序内存，精心设计的控制内核保证了同样功能程序对内存的占用率只有其它竞争产品的 50%不到； SLC 500 的模块化 I/O系统提供了包括开关量、模拟量和专用模块在内的 60 多种 I/O 模块。 SLC500 型可编程存储器（ PLC） 的特点 【 2】 SLC 500 系列证明了其产品可靠性、技术创新、性能方面的高标准。 稳定的、坚定的质量是 SLC 500 系统的特点。 SLC 500 单一平台支持高速数字量、复杂的过程控制应用，这是高速操作应用比如玻璃瓶流水线和包装设备的理想选择。 而且，全面的诊断功能简化 了应用 SLC 500 系统的排错难度。 SLC 500 在内存 (从 1K 到 64K)上、机架选择上(4 槽、 7 槽、 10 槽、 13 槽 )、指令集、电源模块、内置的通讯方式上提供很宽的选择，从而能够完全根据应用需求来定制控制系统。 这些处理器在不同行业中应用广泛。 SLC500 型可编程存储器（ PLC） 的基本 结构及参数 【 22】 SLC— 500 型 可编程序控制器 （ PLC） 实施控制 ，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。 输入输出变换、物理实现可以说是 PLC实施控制的两个基本点，同时物理实现也是 PLC 与普 通微机相区别之处，其需要考： 基于 PLC 的船舶电动起货机控制系统 14 虑实际控制的需要，应能排除干扰信号适应于工业现场。 输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用，所以 SLC— 500 型 可编程序控制器 （ PLC） 采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（ CPU）、存储器（ RAM/ROM）、输入输出接口（ I/O）电路、通信接口及电源组成。 其 基本结构。