電動葫蘆控制系統(tǒng)的設計畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著科技進步與經(jīng)濟發(fā)展，電能的應用越來越廣泛，電氣對電能的生產(chǎn)、運輸、分配與應用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測與保護的作用。而PLC的引入使得電器控制變得簡單方便，智能可靠。</p><p>　　電動葫蘆又叫電動提升機，是一種輕小型起重設備，廣泛應用于重物的提升、下降、平移搬運，可以減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率，

2、改善勞動條件的必備機械，如在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、水電站、倉庫等生產(chǎn)部門中得到應用。它具有自重輕、構造緊湊、體積小、維修方便、經(jīng)久耐用等特點。主要結構是減速器、起升電機、運行電機、斷火器、電纜滑線、卷筒裝置、吊鉤裝置、聯(lián)軸器、軟纜電流引入器等集動力與制動力于一體。它的執(zhí)行機構主要由提升機構和水平移動裝置組成，機構由錐型電動機、減速器、鋼絲卷筒等組成。提升電動機通過減速箱拖動鋼絲卷筒，電動機正轉或者反轉，拖動卷筒，可以使吊在鋼

3、絲繩上的吊鉤上升或下降，實現(xiàn)提升和下放對象，水平移動裝置由電動機，減速箱，導輪，“工”字梁等組成。平移電動葫蘆可以在工字梁上來回移動，用機械撞塊限制前后兩個方向的移動行程。</p><p>　　本文主要是關于電動葫蘆控制的設計。通過對電動葫蘆的控制設計以及PLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設計、編程、及上機調(diào)試工作的實踐，了解機器控制系統(tǒng)的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設計的方法，并掌握利用PC對P

4、LC工作狀況進行監(jiān)控的方法。</p><p>　　關鍵詞 電動葫蘆，提升，下降，平移，PLC</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Along with the science and technology progress and economic development. Electric power

5、application is more and more widely . Electrical production, transportation, distribution and application of electricity plays a control role, adjust, test and protection.And the introduction of the PLC make electric con

6、trol becomes easy and convenient, intelligent and reliable. </p><p>　　Also called electric hoist, electric hoist is a small-sized lifting equipment, widely used in weight lifting, lowering, translational car

7、rying, can reduce labor intensity, improve production efficiency, improve the working conditions necessary machinery,. Such as in factories, mines, railway stations, ports, construction, hydropower station, warehouse, et

8、c applied in the production department. It has light weight, compact structure, small volume, convenient maintenance, durability, etc. Main str</p><p>　　This article is mainly about the design of the electri

9、c hoist control. Through control of the electric hoist design and work principle of PLC control system analysis, system design, programming, and debugging work practice, Know machine control system's general design i

10、dea, familiar with and master the peripheral circuit and software design method, and master the method of using PC to monitor PLC working conditions.</p><p>　　Keywords Electric hoist，Lifting，lowering，transl

11、ation，PLC</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 電動葫蘆的系統(tǒng)

12、設計研究的意義1</p><p>　　1.2 電動葫蘆課題背景1</p><p>　　1.3 電動葫蘆發(fā)展趨勢4</p><p>　　2 電動葫蘆的應用6</p><p>　　2.1 電動葫蘆的工作原理6</p><p>　　2.2 電動葫蘆的分類及特點6</p><p>　　2.3

13、 電動葫蘆的運行條件及使用領域8</p><p>　　2.4 電動葫蘆的使用維護9</p><p>　　2.5 電動葫蘆使用的注意事項9</p><p>　　3 零件的選取以及控制方案的選擇11</p><p>　　3.1 零件的選取11</p><p>　　3.2 控制方案的選擇11</p>

14、<p>　　3.2.1 繼電器-接觸器的控制11</p><p>　　3.2.2 PLC的控制11</p><p>　　3.2.3 PLC控制與繼電器-接觸器控制相結合12</p><p>　　4 控制系統(tǒng)設計14</p><p>　　4.1 設計原則14</p><p>　　4.2 電氣控制設計

15、14</p><p>　　4.2.1 升降電機的設計14</p><p>　　4.2.2 平移電機的設計16</p><p>　　4.3 PLC的設計18</p><p>　　4.3.1 PLC的應用18</p><p>　　4.3.2 PLC選型及I/O分配21</p><p>&

16、lt;b>　　結 論30</b></p><p>　　參 考 文 獻31</p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　電動葫蘆的系統(tǒng)設計研究的意義</p><p>　　電動葫蘆是集電動機

17、，減速機和鋼絲繩卷筒（或環(huán)鏈）為一體的小型起重設備，大多數(shù)還帶有行走小車，配合單梁橋式或門式起重機，組成一個完整的起重機械。電動葫蘆的主體，是鋼絲繩卷筒居中，一端是電動機，通過中間的轉動軸，將動力傳遞到另一端的減速機，減速機帶動卷筒（或環(huán)鏈）鋼絲繩起重。現(xiàn)在電動葫蘆的電動機多采用錐形轉子電動機，這種電動機能夠在斷電時自行制動。傳統(tǒng)的電動葫蘆控制系統(tǒng)都采用繼電器—接觸器等元件組成的硬件邏輯控制電路，不但接線復雜，而且經(jīng)常出現(xiàn)故障，可靠性較

18、差，所以要對其系統(tǒng)進行升級改造。</p><p>　　電動葫蘆近幾年的發(fā)展十分緩慢。從上個世紀60到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引入了TV型鋼絲繩電動葫蘆，在70年代初我國自行設計了CDl型鋼絲繩電動葫蘆，迄今為止CDl型在國內(nèi)生產(chǎn)制造、使用已有30多年。在這之間，有一些廠家引入國外先進的生產(chǎn)制造技術，但均未獲得廣泛的推廣應用。</p><p>　　其中電動葫蘆控制系統(tǒng)技術水平在國內(nèi)發(fā)展遲緩，

19、其原因是多方面的：（1）國內(nèi)電動葫蘆企業(yè)生產(chǎn)、制造水平及配套的機械、電氣及標準件技術基礎較低；（2）近20年來，國內(nèi)經(jīng)濟體制由計劃經(jīng)濟轉向市場經(jīng)濟，許多國營企業(yè)在轉制初期不可能將大量的資金投入到產(chǎn)品開發(fā)上；（3）CDl型鋼絲繩電動葫蘆目前仍有一定的市場占有率。</p><p>　　近年來，國外的電動葫蘆制造技術水平快速發(fā)展。隨著我國加入WTO，外資企業(yè)紛紛搶占中國市場，國外產(chǎn)品對國內(nèi)的沖擊將越來越嚴重。價格和檔次

20、低的國內(nèi)產(chǎn)品，已不再有足夠大的市場，用戶越來越重視產(chǎn)品的性價比。因此，國內(nèi)電動葫蘆如不及時地調(diào)整國內(nèi)、國際市場的要求進行產(chǎn)品更新?lián)Q代，將很快被淘汰。</p><p><b>　　電動葫蘆課題背景</b></p><p>　　在生產(chǎn)實踐中，我們越來越依賴流水作業(yè)。對于輕工業(yè)，流水線發(fā)展非常迅速，一般的可以用傳送帶來完成。但對于重工業(yè)生產(chǎn)，大批量物資需要生產(chǎn)、搬運，利用傳

21、送帶傳送工件不太實用。為了提高勞動效率、改善勞動條件，輕型起重設備電動葫蘆用途廣泛。深受歡迎。它是將電動機、減速器、卷筒、制動器和運行小車等緊湊地合為一體的起重機械，具有輕巧、靈活、成本較低、并且安全可靠，加上零部件通用程度大，互換性強，起重能力高，維護方便等特點，它被廣泛應用于工廠、礦山、港口、倉庫、貨場、商店等場所的搬移、起吊和裝卸。</p><p>　　電動葫蘆是集電動機，減速機和鋼絲繩卷筒（或環(huán)鏈）為一體

22、的小型起重設備，大多數(shù)還帶有行走小車，配合單梁橋式或門式起重機，組成一個完整的起重機械。電動葫蘆的主體，是鋼絲繩卷筒居中，一端是電動機，通過中間的轉動軸，將動力傳遞到另一端的減速機，減速機帶動卷筒（或環(huán)鏈）鋼絲繩起重?，F(xiàn)在電動葫蘆的電動機多采用錐形轉子電動機，這種電動機能夠在斷電時自行制動。傳統(tǒng)的電動葫蘆控制系統(tǒng)都采用繼電器—接觸器等元件組成的硬件邏輯控制電路。</p><p>　　上世紀80年代在國外，特別是德

23、國、芬蘭、日本、英國、法國及保加利亞等國家的廠家，不僅相繼研制生產(chǎn)出性能先進的電動單梁、懸掛和電動葫蘆橋式起重機，還派生出先進適用的葫蘆門式起重機、葫蘆式抓斗起重機、葫蘆吊鉤抓斗兩用起重機、葫蘆吊鉤抓斗電磁三用起重機、葫蘆式旋臂起重機、葫蘆式壁行起重機、葫蘆橋式堆垛起重機及立體倉庫用葫蘆式巷道堆垛起重機。葫蘆式起重機品種、類型、規(guī)格的不斷擴展及在起重運輸設備中所占比重的增加，將使各種類型的葫蘆式起重機形成一種獨立而重的起重運輸設備體系。

24、</p><p>　　世界工程起重機行業(yè)在最近的二十年發(fā)生了巨大的變化。RT(越野輪胎起重機)和AT(全地面起重機)產(chǎn)品的快速發(fā)展,在經(jīng)濟發(fā)展的趨勢和市場激烈的競爭下,導致世界市場的進一步整合。目前,世界工程起重機年度銷售已達約75億美元。主要生產(chǎn)國為美國、日本、德國、法國、意大利等，世界頂級公司有10多家，世界市場主要集中在北美、日本/亞洲和歐洲。美國既是生產(chǎn)工程起重機的主要國家，又是最大的世界市場之一。由于起

25、重機行業(yè)在日本、德國的崛起以及RT和AT產(chǎn)品的迅速發(fā)展,美國制造商已經(jīng)在60年代到70年代的世界市場占據(jù)了主導地位受到削弱,形成鼎足之勢的美國、日本和德國。近年來,美國經(jīng)濟好轉,市場活躍,外國公司參與競爭。美國制造商強度也增加，特雷克斯起重機公司的崛起就是一個例子。特雷克斯起重機公司前身是美國科林起重機廠,自1995年以來,通過一系列的合并和收購(并購)活動,已經(jīng)發(fā)展成為一個世界頂尖的公司,年銷售額從1992年的1992美元到1998年

26、的7.71億美元,預計將在1999年超過10億美元。</p><p>　　日本從70年代成為一個建筑起重機生產(chǎn)國家,產(chǎn)品質量和數(shù)量迅速增加,已出口到歐洲和美國市場,年度生產(chǎn)居世界第一。自1992年以來,由于日元升值,國內(nèi)基礎設施投資下降和亞洲金融危機,每年的產(chǎn)量在下降,年總產(chǎn)值從1991年約5100億日元下降到1997年的3100億日元左右，1998年又比1997年下降1/3以上。1998年日本工程起重機總產(chǎn)量為

27、25560臺，其中，RT產(chǎn)品2087臺，汽車起重機820臺，履帶起重機692臺，隨車起重機15032臺，其他兩類機種共7029臺。RT產(chǎn)品年總產(chǎn)值達550億日元，為各機種之首，其次為履帶起重機，約400億日元。日本5t以上的輪式起重機市場總銷售量達6700臺，目前日本市場年需求量為3000臺。歐洲市場是潛力很大的市場。歐洲各工業(yè)國既是工程起重機的出口國，也是重要的進口國。德國是歐洲最大的市場,其次是英國、法國、意大利和其他國家。在德國產(chǎn)

28、品的市場份額,利勃海爾占53%,格魯夫(16%),德馬泰克占14%,多田野和特雷克斯分別占了10%和5%。國際聯(lián)合工程起重機行業(yè)欲激蕩,在聯(lián)合風和起重機制造行業(yè)相似,在汽車工業(yè)、通用汽車、福特、雷諾、寶馬、奔馳、大眾和</p><p>　　國內(nèi)電動葫蘆起重機以模仿形式生產(chǎn)和發(fā)展開始于1950年代。1949年7月,上海通用機械廠試制成功第一個復制德國德馬格公司K型1.5t和3t一般使用鋼絲繩電動葫蘆，并開始小批量生

29、產(chǎn),但工廠切換到汽輪機是在1954年。1953年天津起重設備廠(原天津第七機械廠)復制前蘇聯(lián)在40年代的結核病式起重機試制1t和2t一般使用鋼絲繩電動葫蘆,定型為TV型電動葫蘆。1954年,發(fā)明了一種3t和5t起重機,在1957年完成了0.25噸到5t修改設計和生產(chǎn)的一系列產(chǎn)品,而現(xiàn)在TV已經(jīng)作為中國第一代的葫蘆。以葫蘆為起升機構的電動單梁，國內(nèi)以天津起重設備廠為最早仿造原蘇聯(lián)40年代HK型桁架式單梁起重機，1954年開始試制，1956

30、年批量生產(chǎn)，1957年由天津起重設備廠與北京起重機器廠聯(lián)合對生產(chǎn)圖紙進行了第一次修改，定型為A571型（1957年第一次整頓），為我國第一代電動單梁起重機，一直生產(chǎn)到1987年才被淘汰而停產(chǎn)（1987年1月起不準再生產(chǎn)）。以葫蘆為起升機構的電動單梁懸掛起重機，國內(nèi)仍以天津起重設備廠為最早仿造原蘇聯(lián)40年代∏K型桁架式單梁起重機，并進行了系列生產(chǎn)，為我國第一代電動單梁懸掛起重機，起重</p><p>　　于1963

31、年在天津的防爆電動葫蘆起重設備廠開始生產(chǎn)設計,并先后出現(xiàn)了防爆電動單梁懸掛起重機系列產(chǎn)品。它于1964年由天津起重機起重設備廠設備廠、上海、重慶、定西起重機廠工廠,西安市起重機廠起重運輸機械,起重機廠在沈陽和北京研究所聯(lián)合設計、制備和開始生產(chǎn)CD,MD系列提升機,CD,MD型絞車為中國第二代葫蘆,手扳葫蘆,是目前的主流產(chǎn)品。</p><p>　　A571型電動單聊起重機和∏K型電動單梁懸掛起重機與CD、MD型葫蘆

32、配套使用，由于結構和性能等原因存在不少問題。1974年由天津起重設備廠對A571型電動單梁起重機和K電動單梁懸掛起重機進行了更新，自行設計生產(chǎn)了配用CD、MD型葫蘆的DL型電動單梁起重機和DX型電動單梁懸掛起重機。1976年在DL型和DX型產(chǎn)品基礎上經(jīng)天津起重設備廠、開源起重機廠、重慶起重機廠、長沙起重機廠、洛陽起重機廠和北京起重運輸機械研究所聯(lián)合設計試制與生產(chǎn)，1977年定型為LD型電動單梁起重機和LX型電動單梁懸掛起重機，成為我國第

33、二代電動單梁起重機和懸掛起重機產(chǎn)品，一直生產(chǎn)至今仍為國內(nèi)主導產(chǎn)品。上世紀70年代我國又相繼開發(fā)了LB型防爆電動單梁起重機、LXB型防爆電動單梁懸掛起重機以及LH型電動葫蘆雙梁起重機系列產(chǎn)品等。國產(chǎn)CD1/MD1電動葫蘆串聯(lián)結構的改進是在1975年，主要配置有：錐形電機、直齒調(diào)質齒輪、鑄鐵卷筒、鑄造外殼、錐形盤式制動器、上掛運行小車；國產(chǎn)HC、QH、ZH型串聯(lián)結構的改進是在1990年，配置和75年的是一樣的；國產(chǎn)AS型電動葫蘆引進串聯(lián)結構

34、是在1983年，配置有：錐形電機、直齒調(diào)質齒輪、鑄鐵</p><p>　　LH型電動葫蘆雙梁起重機則是在70年代以武漢起重機廠為代表，自行開發(fā)設計的HC性電動葫蘆作為起升機構的我國第一代電動葫蘆雙梁起重機。從上世紀70年代末到80年代初，葫蘆式起重機已進入到一個引進開發(fā)的新階段。天津起重設備廠引進了德國STAHL公司的AS型全系列鋼絲繩電動葫蘆技術；南京廠、北京起重設備廠和山海關起重設備廠三家聯(lián)合引進了德國DEM

35、AG公司的環(huán)鏈葫蘆技術；進入80年代中期，以南京起重機械長為主聯(lián)合設計開發(fā)了H型鋼絲繩電動葫蘆，重慶起重機廠為主聯(lián)合設計開發(fā)了葫蘆門式起重機系列產(chǎn)品,河北奔騰起重。引進的AS型葫蘆技術具有80年代世界先進水平，我國的第三代葫蘆必將以AS型為代表。</p><p>　　相比之下，鑒于電動葫蘆控制系統(tǒng)的重要性，其國內(nèi)控制系統(tǒng)技術研究方面無論從資金、人力、政策上投入的還遠遠不夠?？赡苁怯捎趪鴥?nèi)相關研究起步較晚，學術研究

36、論文數(shù)量與國外相比相差很遠，專利申請更不樂觀，產(chǎn)品性能與國外也有一定差距。為了改變這一局面，我們的高等院校和科研單位以及企業(yè)都應該自強不息，搞出自己的產(chǎn)品，徹底打破國外的壟斷，為民族企業(yè)和走向國際化做出相應的貢獻。</p><p><b>　　電動葫蘆發(fā)展趨勢</b></p><p>　　以葫蘆為起升機構的電動單梁懸掛起重機，國內(nèi)仍以天津起重設備廠為最早仿造原蘇聯(lián)40

37、年代∏K型桁架式單梁起重機，并進行了系列生產(chǎn)，為我國第一代電動單梁懸掛起重機,起重鏈條，也一直生產(chǎn)到1987年才被淘汰而停產(chǎn)（1987年1月起不準再生產(chǎn)）。</p><p>　　1963年開始天津起重設備廠設計生產(chǎn)了防爆型電動葫蘆，并相繼出現(xiàn)了防爆電動單梁和懸掛起重機系列產(chǎn)品。1964年又開始由天津起重設備廠、上海起重設備廠、重慶起重機廠、定西起重機廠、西安起重機廠、沈陽起重機廠和北京起重運輸機械研究所聯(lián)合設計、

38、試制并開始生產(chǎn)CD、MD型系列葫蘆，CD、MD型葫蘆為我國第二代葫蘆,手扳葫蘆，是目前的主流產(chǎn)品。</p><p>　　A571型電動單聊起重機和∏K型電動單梁懸掛起重機與CD、MD型葫蘆配套使用，由于結構和性能等原因存在不少問題。1974年由天津起重設備廠對A571型電動單梁起重機和K電動單梁懸掛起重機進行了更新，自行設計生產(chǎn)了配用CD、MD型葫蘆的DL型電動單梁起重機和DX型電動單梁懸掛起重機。1976年在D

39、L型和DX型產(chǎn)品基礎上經(jīng)天津起重設備廠、開源起重機廠、重慶起重機廠、長沙起重機廠、洛陽起重機廠和北京起重運輸機械研究所聯(lián)合設計試制與生產(chǎn)，1977年定型為LD型電動單梁起重機和LX型電動單梁懸掛起重機，成為我國第二代電動單梁起重機和懸掛起重機產(chǎn)品，一直生產(chǎn)至今仍為國內(nèi)主導產(chǎn)品。上世紀70年代我國又相繼開發(fā)了LB型防爆電動單梁起重機、LXB型防爆電動單梁懸掛起重機以及LH型電動葫蘆雙梁起重機系列產(chǎn)品等。國產(chǎn)CD1/MD1電動葫蘆串聯(lián)結構的

40、改進是在1975年，主要配置有：錐形電機、直齒調(diào)質齒輪、鑄鐵卷筒、鑄造外殼、錐形盤式制動器、上掛運行小車；國產(chǎn)HC、QH、ZH型串聯(lián)結構的改進是在1990年，配置和75年的是一樣的；國產(chǎn)AS型電動葫蘆引進串聯(lián)結構是在1983年，配置有：錐形電機、直齒調(diào)質齒輪、鑄鐵</p><p>　　從上世紀70年代末到80年代初，葫蘆式起重機已進入到一個引進開發(fā)的新階段。天津起重設備廠引進了德國STAHL公司的AS型全系列鋼絲

41、繩電動葫蘆技術；南京廠、北京起重設備廠和山海關起重設備廠三家聯(lián)合引進了德國DEMAG公司的環(huán)鏈葫蘆技術；進入80年代中期，以南京起重機械長為主聯(lián)合設計開發(fā)了H型鋼絲繩電動葫蘆，重慶起重機廠為主聯(lián)合設計開發(fā)了葫蘆門式起重機系列產(chǎn)品,河北奔騰起重。引進的AS型葫蘆技術具有80年代世界先進水平，我國的第三代葫蘆必將以AS型為代表。</p><p>　　國外電動葫蘆是由芬蘭Kone公司、日本Meiden公司、德國SWF公

42、司在2000年到2001年才改進的。主要配置有：拄鼠籠型圓柱電機、斜齒硬齒面齒輪、鋼管卷2000焦并聯(lián)結構、電機置于卷筒內(nèi)部筒、桿式框架組裝式外殼、平面盤式制動器、平2000焦衡重式側掛運行小車、水平輪導向。</p><p><b>　　電動葫蘆的應用</b></p><p><b>　　電動葫蘆的工作原理</b></p><

43、p>　　先啟動起升電動機，把重物起升到適當?shù)母叨?，再啟動運行電動機把重物運到指定的位置，運行小車在單工字鋼梁的下緣行走。行走時采用一個電動機驅動運行小車兩邊的車輪。由于行走速度比較小，因此運行小車一般不設制動機構。運行小車在行走時，為防止重物下降，在起升機構上設置了一個電磁制動器。制動是依靠彈簧的壓力把內(nèi)、外盤壓緊，原理與摩擦離合器相似，松開時利用電磁鐵通電以后吸住外盤而使內(nèi)、外盤松開。電磁制動器的電路與起升電機的電路并聯(lián)，因此只

44、要起升電機一啟動，電磁制動器松開，使重物上、下升降自如；當電動機關閉時，則電磁制動器也斷電，電磁吸引力消失，在彈簧的壓力作用下，內(nèi)外盤緊緊壓住，起到制動的作用。電動機軸通過橡膠輪胎式彈性聯(lián)軸器與減速器高速軸相連。當電動機通電旋轉驅動減速器高速軸轉動時，并將驅動力矩通過齒輪傳遞至減速器最后一級大齒輪，齒輪在通過花鍵與空心軸相連接，空心軸又通過花鍵與卷筒相連接，為此通過減速傳動的力矩使卷筒旋轉，再使鋼絲繩纏繞或脫開卷筒而使吊鉤和吊載起升或下

45、降，來完成起升機構的功能。</p><p>　　鋼絲繩電動葫蘆質保1年。其中主要介紹CD型鋼絲繩是由兩個結構上相互聯(lián)系的升降機機構和移動裝置組成，分別由升降電動機和移動電動機拖動。升降機構電動機通過減速箱拖動鋼絲卷筒。升降的鋼絲卷筒由電動機經(jīng)減速箱拖動，主傳動軸跟電磁制動器的錐形圓盤相連借。電動葫蘆是借導輪的作用在工字梁上來回移動，而導輪由另一臺電動機經(jīng)圓柱形減速箱驅動。電動葫蘆的行走機構設有電磁驅動器，并且機械

46、撞塊限制前后兩個方向的移動行程。電磁制動器對主傳動軸制動。在升降吊鉤的極限位置裝有行程限位開關。移動機構電動機經(jīng)減速箱拖動行走導輪。當它超過行程時，行程限制開關進行限位保護。為了安全，電動葫蘆采用電動控制。</p><p>　　電動葫蘆的分類及特點</p><p>　　電動葫蘆主要分類：環(huán)鏈電動葫蘆、鋼絲繩電動葫蘆（防爆葫蘆）、防腐電動葫蘆、雙卷筒電動葫蘆、卷揚機、群吊電動葫蘆、多功能提升

47、機。</p><p>　　電動葫蘆的組成部分有：電機、傳動機構、卷筒和鏈輪。</p><p>　　以電機和卷筒相互位置不同大致可分為四種類型。</p><p>　　(1)電機軸線垂直于卷筒軸線的電動葫蘆采用蝸輪傳動裝置，寬度方面尺寸大，結構笨重，機械效率低，加工較困難已沒有廠家生產(chǎn)這種結構型式的產(chǎn)品了。</p><p>　　(2)電動機軸線平

48、行于卷筒軸線的電動葫蘆，其優(yōu)點為高度與長度尺寸小。其缺點為寬度尺寸大，分組性、制造與裝配復雜。軌道轉彎半徑大。</p><p>　　(3)電機裝在卷筒里面的電動葫蘆，優(yōu)點為長度尺寸小，結構緊湊。其主要缺點為電機散熱條件差，分組性差，檢查、安裝、維護電機不便，供電裝置復雜。</p><p>　　(4)電機裝在卷筒外面的電動葫蘆，其優(yōu)點為分組性好、通用化程度高、改變起升高度容易、安裝檢修方便。

49、其缺點為長度尺寸大。</p><p>　　電動葫蘆具有以下特點:</p><p>　　(1)系列設計合理化。推薦的參數(shù):重量從0.25-80-t,舉升高度是6-63m,使用較少的基類型覆蓋整個系列。提升速度多樣化推薦值:單速8m/min,10m/min，12.5m/min;雙速,1/3、1/4、1/10比例變化。雙速方案應考慮復合飛機、雙繞組和桿,或者使用頻率無極調(diào)速技術。設計參考GB38

50、11-1983規(guī)范設計的起重機的工作級別,擴大就業(yè)水平覆蓋M3到M6。</p><p>　　(2)結構應該能夠滿足各種條件如:低凈空,雙起重安裝固定的各種方式,可以遠程控制類型、絕緣、防腐、防潮、耐高溫、高熱、爆炸和其他功能的產(chǎn)品。</p><p>　　(3)設計改變傳統(tǒng)的圓形設計,采用方形結構,模塊化設計,提高了通用性組件,布局模式從隧道軸,齒輪減速器電動機鼓,卷筒形式的運動,而不是一個

51、減速機鼓,可以有效提高安排鋼絲繩電動葫蘆起升高度,避免長軸的高速軸傳動,可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,降低制造成本運作。增加輪比范圍,提高使用單一的范圍。</p><p>　　(4)采用優(yōu)質高強度鋼絲繩,在GB3811-1983標準要求的前提下,滿足抗拉強度安全系數(shù),盡量減少鋼絲繩直徑,采用適當?shù)木硗仓睆脚c鋼絲繩直徑的比及滑輪直徑和鋼絲繩直徑的比,可以減少整個機結構和重量。</p><p>

52、;　　(5)優(yōu)化設計的齒輪來提高齒輪的承載能力。齒輪可以使用40Cr或42CrMn,40MnB材料,調(diào)整質量和表面硬化處理或氮化硅,最初的20CrMnTi或20MnTiB材料在彎曲強度和接觸強度的齒輪是理想的,但受國內(nèi)加工水平,齒輪加工精度低,滲碳和淬火熱處理變形難以控制,在序列和無齒輪磨削過程中,不可避免的缺點齒輪噪聲大、效率低。新材料及熱處理方法已在許多國內(nèi)制造商推廣。此外,使用硬齒面和硬齒面雙嚙合齒輪剃齒過程、高速齒輪螺旋角,在1

53、2個左右,這些都是有效的方法來提高齒輪傳動的穩(wěn)定性。齒輪箱體和箱蓋結構設計應有利于噪聲和振動的吸收減少,傳動軸承諾改善精度等級。</p><p>　　(6)采用電機磁極2、4、6級錐形轉子電動機來適應不同的條件。電機絕緣等級水平應該提高到F和11,防護等級提高至IP54。電機過熱保護裝置設置;電動機設計應考慮提高有效功率、降壓起動和制動功率和能力;提高電動機組高,但也應考慮設計措施減少噪聲產(chǎn)生的渦流電磁噪聲和空氣

54、管。電動機的設計也應該遵循的工作原理層次分類,提高使用單一目的。</p><p>　　(7)提高電氣保護措施,除了保護上下限位、過載保護還應該增加超載保護(個別情況考慮欠載保護);斷層階段,錯層階段,保護壓力損失;鉤繩掉保護。開發(fā)更多的制動功能模型,例如:雙制動錐(電動機制動輪制動+高速軸補償制動);三閘(錐形輪制動器制動+卷筒上安全閘+高速軸上補償制動)。根據(jù)用戶的需要增加上升高度和負載數(shù)字顯示功能。</

55、p><p>　　(8)引導線設備、高耐磨、高強度鋼絲繩導來導繩性能已經(jīng)被國內(nèi)許多企業(yè)探求生產(chǎn)電動葫蘆,目前,國內(nèi)已經(jīng)掌握了部分的成功經(jīng)驗。</p><p>　　(9)其他部分如鉤,小車設計考慮組性和多功能性。</p><p>　　(10)提高配件如鋼絲繩、軸承、標準件的質量。</p><p>　　(11)變壓器和其他電子元件的機械和電氣的壽命,電

56、控箱的壽命設計應考慮與卷揚機的塞體協(xié)調(diào)。</p><p>　　(12)重視機器的油漆和包裝等外觀質量。</p><p>　　電動葫蘆的運行條件及使用領域</p><p><b>　　1.運行條件</b></p><p>　　環(huán)境溫度：-20℃～+40℃</p><p>　　工作制度：中級JC25%

57、</p><p><b>　　重級：JC40%</b></p><p>　　當中級工作制度電動葫蘆的起重量降低30%時，即為重級工作制度JC40的電動葫蘆。重級工作制度JC40%的電動葫蘆是用在工作比較繁重，負載經(jīng)常在額定值或要求安全系數(shù)較高的情況下。電動葫蘆結構減速器：采用三級定軸斜齒輪轉動機構，齒輪和齒輪軸用經(jīng)過熱處理的合金鋼制成，箱體，箱蓋由優(yōu)質鑄鐵制成，裝配嚴

58、密，密封良好。減速器自成一個部件，裝卸極為方便。</p><p>　　控制箱：采用能在緊急情況下切斷主電路，并帶有上下行程保護斷火限位器的裝置。確保了電動葫蘆的安全運行。電器元件壽命長，使用可靠。</p><p>　　鋼絲繩：采用GB1102-74（6*37+1）X型起重鋼絲繩，保證了經(jīng)久耐用。</p><p>　　錐形電動機：起升電機采用較大起動力矩錐形轉子制動異

59、步電動機，無須外加制動器。電機負載持續(xù)率為25%，電機采用B級或F級絕緣，電機防護等級IP44/IP54。</p><p>　　按鈕開關：手操作輕巧靈便，分有繩操縱和無線遙控兩種方式。</p><p><b>　　2.應用領域</b></p><p>　　主要應用于提升、牽移、裝卸重物，油罐倒裝焊接，如各種大中型砼、鋼結構及機械設備的安裝和移動

60、，適用于建筑安裝公司、廠礦的土木建筑工程及橋梁施工、電力、船舶、汽車制造、建筑、公路、橋梁、冶金、礦山、邊坡隧道、井道治理防護等基礎建設工程的機械設備。</p><p><b>　　電動葫蘆的使用維護</b></p><p>　　1.新安裝或大修后的電動葫蘆,首先應進行幾次空車試車。但在安裝前,切忌通電試車。</p><p>　　2.正常使用前

61、應進行125%額定負載,提升離地面約100毫米,10分鐘的靜載荷試驗,檢查是否存在問題。</p><p>　　3.動態(tài)負載測試是以額定負荷重量,為提升和移動反復試驗,試驗后檢查機械傳動部分,電氣部分和連接是不是正常的和可靠的。</p><p>　　4.使用中,絕對禁止不允許環(huán)境,超過額定載荷和每小時額定合閘次數(shù)(120次)。</p><p>　　5.安裝和維護,必須

62、嚴格檢查限位開關是不是靈活的和可靠的,當鉤上升到極限位置,鉤套管到滾筒外殼的距離必須大于50毫米(10噸,16噸,20頓必須大于120毫米)。當?shù)蹉^下降到極限位置,應保證滾筒鋼絲繩安全圈,有效的安全圈必須至少2圈。</p><p>　　6.不允許按兩個使電動葫蘆同時根據(jù)相反方向的手電門按鈕。</p><p>　　7.工作完成后必須拉開總功率閘,切斷電源。</p><p&

63、gt;　　8.電動卷揚機應該由專家和機械手充分掌握安全操作規(guī)程,不允許歪拉斜吊。</p><p>　　9.使用中必須定期檢查電動葫蘆,由專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)故障及時采取措施,并認真記錄。</p><p>　　10.調(diào)整電動起重機制動下滑,應保證在額定負載下,剎車在SV/100或更少(V為穩(wěn)定升降負荷一分鐘距離)。</p><p>　　11.報廢標準的鋼絲繩：鋼絲繩檢查和報廢

64、標準根據(jù)CB/T5972-1986《起重機械用鋼絲繩檢驗和廢棄代碼為實際實現(xiàn)。</p><p>　　12.電動葫蘆必須保持足夠的潤滑油在使用,并且保持石油干凈,不應包含雜質和污垢。</p><p>　　13.鋼絲繩潤滑脂應用硬毛刷或小塊木頭,鋼絲繩的潤滑嚴禁直接用手工作。</p><p>　　14.電動葫蘆不工作,不允許把重物懸在空中,防止零件產(chǎn)生永久變形。<

65、/p><p>　　15.在使用過程中,如發(fā)現(xiàn)故障,應立即切斷主電源。</p><p>　　16.在使用中應特別注意脆弱的部分。</p><p>　　17.10~20噸葫蘆在長時間連續(xù)操作,自動功率現(xiàn)象可能發(fā)生,這屬于電動機過熱保護功能,這時可以下降,經(jīng)過一段時間的等待后,電機冷卻,可以繼續(xù)工作。</p><p>　　電動葫蘆使用的注意事項<

66、/p><p>　　(1)使用前檢查工作</p><p>　　a.在操作者步行范圍內(nèi)和重物通過的路線上應無障礙物。</p><p>　　b.手控按鈕上下、左右方向應動作準確靈敏，電動機和減速器應無異常聲響。</p><p>　　c.制動器應靈敏可靠。</p><p>　　d.電動葫蘆運行軌道上應無異物。</p>

67、<p>　　e.上下限位器動作應準確。</p><p>　　f.吊鉤止動螺母應緊固。</p><p>　　g.吊鉤在水平和垂直方向轉動應靈活。</p><p>　　h.吊鉤滑輪應轉動靈活。</p><p>　　i.鋼絲繩應無明顯缺陷，在卷筒上排列整齊，無脫開滑輪槽跡象，潤滑良好。</p><p>　　j.吊

68、輔具無異常現(xiàn)象。</p><p>　　k.電動葫蘆的工作環(huán)境溫度為－25～+40℃</p><p>　　l.電動葫蘆不適用于充滿腐蝕性氣體或相對濕度大于85%的場所，不能代替防爆葫蘆，不宜吊運熔化金屬或有毒、易燃和易爆物品。</p><p>　　(2)電動葫蘆不得旁側吊卸重物，禁止超負荷使用。</p><p>　　(3)在使用過程中，操作人員

69、應隨時檢查鋼絲繩是否有亂扣、打結、掉槽、磨損等現(xiàn)象，如果出現(xiàn)應及時排除，并要經(jīng)常檢查導繩器和限位開關是否安全可靠。</p><p>　　(4)在日常工作中不得人為地使用限位器來停止重物提升或停止設備運行。</p><p>　　(5)工作完畢后，關閉電源總開關，切斷主電源。</p><p>　　(6)應設專門維修保養(yǎng)人員每周對電動葫蘆主要性能和安全狀態(tài)檢查一次，發(fā)現(xiàn)故

70、障及時排除。</p><p>　　(7)電動機風扇制動輪上的制動環(huán)，不許沾有油垢，調(diào)整螺母應緊固，以免因制動失靈而發(fā)生事故。</p><p>　　(8)電動葫蘆各潤滑部分應及時加適量的潤滑油，潤滑油要清潔，不含其它雜質。潤滑油約2個月更換一次。對起升減速器和運行減速器在使用前一定要加足夠的潤滑油，起重減速器內(nèi)注入50號機械油(HJ-50GB443-64)。0.5t、1t、2t、3t、5t、

71、10t電動葫蘆分別注人lkg，1.5kg，2.5kg,3kg，3kg,4kg，運行減速器注入黏度為5．5～7&ordm;E50．數(shù)量為0.3kg的潤滑油。</p><p>　　(9)使用過程中，發(fā)現(xiàn)故障應及時切斷主電源。</p><p>　　(10)電動葫蘆不工作時，不允許將重物懸掛在空中，以防止零部件產(chǎn)生永久變形。</p><p>　　(11)電動葫蘆使用

72、完畢后，應停在指定的安全地方，室外應設防雨罩。</p><p>　　(12)禁止同時按下兩個相反方向的按鈕，其它可以同時操縱。</p><p>　　(13)檢修起升減速器拆卸時不得使用螺絲刀、扁鏟等打接合面，應用木錘輕輕敲打箱體凸出部分、以免破壞箱體與箱蓋密封平面。</p><p>　　零件的選取以及控制方案的選擇</p><p><b

73、>　　零件的選取</b></p><p>　　根據(jù)設計情況，采用比較通用的鋼絲繩型號6x19+IWS，右向捻。電動機類型電動葫蘆屬于小型起重機械，通常選用交流異步電動機，參考業(yè)內(nèi)對于電動葫蘆起升機構所選用的電動機類型在本設計中將采用ZD型錐形轉子異步電動機。綜合考慮采用ZD21-4型錐形轉子電動機。選用單層單聯(lián)卷筒,C型卷筒結構 （JB/T9006.2-1999）。</p><

74、;p><b>　　控制方案的選擇</b></p><p>　　繼電器-接觸器的控制</p><p>　　電氣控制課程是電專業(yè)的基礎必修課，是繼電接觸器控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。它包含控制線路、主電路、照明電路及輔助電路組成，該系統(tǒng)是由接觸器-繼電器、主令電器和保護電器等元件組成，按照一定的控制邏輯接線組成的控制系統(tǒng)。其工作原理就是采用硬接線邏輯，利用繼電器觸點的串聯(lián)或并

75、聯(lián)，及延時繼電器的滯后動作等組成控制邏輯，從而實現(xiàn)對電動機或其他機械設備的起動、停止，反向、調(diào)速及多臺設備的我順序控制和自保護功能。</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是由輸入設備（按鈕、開關等）、控制線路（由各類繼電器、接觸器、導線連接而成，執(zhí)行各種邏輯功能的線路）和輸出設備（接觸器線圈、指示燈等）三部分組成。這是一種由物理器件連接而成的控制系統(tǒng)。</p><p>　　繼電

76、器控制線路成本低廉，控制方式直觀、操作簡單、維護調(diào)整方便，現(xiàn)場人員容易掌握使用等優(yōu)點，它被廣泛用于工礦企業(yè)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)。但它體積較大，控制速度慢，改變控制功能必須通過改變接線來完成，比較麻煩和困難。適合簡單控制。</p><p><b>　　PLC的控制</b></p><p>　　一直以來都是繼電器-接觸器來控制，20世紀60年代PLC誕生，它是一種新型的自動化控

77、制裝置，所以PLC控制是由繼電器接觸器控制發(fā)展而來的。目前隨著PLC技術的發(fā)展和應用，PLC控制系統(tǒng)逐漸取代繼電器接觸器控制系統(tǒng)，在實際工作中，如何選擇使用哪種方法，我們就要弄清楚這個產(chǎn)品要實現(xiàn)的功能，另外還有價格問題，如果是功能相對簡單的就沒有必要使用PLC了，還是用繼電器－接觸器控制。</p><p>　　可編程控制器PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術想結合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的

78、接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差得缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能和習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需要按照說明說的提示，做少量的接線盒簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產(chǎn)實踐。</p><

79、;p>　　采用PLC控制,電動絞車運動過程如下。</p><p>　　當按下啟動按鈕,電動葫蘆從原點開始下降,下降到底,直到碰到下限位開關停止。同時打開定時器,定時器電動葫蘆,上升到頂部,碰到上限開關,停止上升。此時,電動葫蘆右移,直到遇到正確的限位開關,這時右移停止。電動葫蘆下降碰到下限開關而停止。結束時的開關在計時器同時定時,電動葫蘆上升,上升到頂部直到遇到上限位開關,而停止上升。在這一點上,電動葫蘆左

80、移、左移遇到左起源限位開關,左移停止。電動葫蘆一個運動周期完成。</p><p>　　圖3.1 電動葫蘆的動作過程</p><p>　　繼電器－接觸器控制是電專業(yè)必須科目，是基礎科目。是學習ＰＬＣ的前奏，學PLC可編程控制不能脫離繼電器－接觸器控制，兩者緊密相關。初次接觸電氣控制此學科，必須先從低壓電氣入手，掌握各元件的性能結構、用途，并能正常使用與維護，有了這些基礎根據(jù)需要構成線路，從

81、而帶動電動機運轉，實現(xiàn)工業(yè)的需要。</p><p>　　PLC控制與繼電器-接觸器控制相結合</p><p>　　由于PLC控制方案與繼電器－接觸器控制方案存在區(qū)別：控制中采用的邏輯部件不同，繼電器－接觸器控制全部用硬觸點和“硬”線連接；PLC內(nèi)部大部分采用“軟”觸點和“軟”線控制；控制系統(tǒng)的結構和體積不同，繼電器－接觸器控制系統(tǒng)使用的電氣元件多，體積大且故障率大，PLC控制系統(tǒng)結構緊湊，

82、使用的電氣元件少，體積小。</p><p>　　控制中電器的觸點不同，繼電器－接觸器控制中全部以機械式的硬觸點，動作慢，弧光放電嚴重，壽命短，而且使用次數(shù)有限；PLC內(nèi)部全部為“軟”觸點，動作快、壽命長，使用次數(shù)無線。</p><p>　　靈活性不同，繼電器－接觸器控制方案的改變，需拆線，重新再接線，乃至更換元器件，比較麻煩；PLC控制方案的改變，一般不需要修改硬件，只需要修改程序即可，及

83、其方便。</p><p>　　難度程度不同，繼電器－接觸器元件使用簡單易懂，PLC指令多，復雜。</p><p>　　所以，在三種控制方案中，綜合考慮各方面因素，應該選擇一種綜合性控制方案：PLC控制與繼電器-接觸器控制相結合的方案。這種方案既結合了兩者的優(yōu)點，又避免了兩者的缺點，是最佳方式。</p><p><b>　　控制系統(tǒng)設計</b>&

84、lt;/p><p><b>　　設計原則</b></p><p>　　在這個過程中電氣控制系統(tǒng)設計,通常應遵循以下原則:</p><p>　　1.對電氣控制最大的滿足生產(chǎn)機械和工藝要求。生產(chǎn)機械和工藝要求對電氣控制系統(tǒng)是電氣設計基礎,這些需求通常打表作為一個工作循環(huán)圖,組件的行動,如檢測元件狀態(tài)表形式。和速度控制的要求,也應給予調(diào)速技術指標。其他如

85、起動、轉向、制動、燈光、保護要求,應充分考慮根據(jù)生產(chǎn)的需要。</p><p>　　2.在滿足控制要求的前提下,設計方案應力求簡單、經(jīng)濟、合理的,不要盲目追求高性能、導致不必要的高投資。</p><p>　　3.妥善處理機械和電子之間的關系。許多生產(chǎn)機械是基于機械和電氣控制方式實現(xiàn)的控制要求,從技術要求、制造成本、結構復雜性、使用和維護等,協(xié)調(diào)處理兩個關系。</p><p

86、>　　4.基于原則的效用，正確合理地選擇電器元件。選擇新電氣模型可以提高可靠性,降低音量,盡量不要使用舊類型電器。</p><p>　　5.確保電氣設備的安全、可靠性高、設備使用和維護方便。</p><p><b>　　電氣控制設計</b></p><p><b>　　升降電機的設計</b></p>&

87、lt;p>　　主電路工作原理：隔離開關QS1閉合，斷路器QF1閉合，這時如果接觸器KM1也閉合，熱繼電器FR1得電，電動機M1正轉，實現(xiàn)上升功能；相反，如果是接觸器KM2閉合，那么電動機M1反轉實現(xiàn)下降功能。在上升過程中，在起升機構上設置了一個電磁制動器HB1的抱閘保護。目的在于在上升過程中防止重物下降。電磁制動器的電路與起升電機的電路并聯(lián)，因此只要起升電機一啟動，電磁制動器松開，使重物上、下升降自如；當電動機關閉時，則電磁制動器

88、也斷電，電磁吸引力消失，在彈簧的壓力作用下，內(nèi)外盤緊緊壓住，起到制動的作用。</p><p>　　圖4.2 升降電機的主電路圖</p><p>　　圖4.3 升降電機的控制電路圖</p><p>　　控制電路工作原理：當轉換開關SA處于手動操作時，按下SB2，KM1線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，KM1觸點與KM1線圈形成自鎖，電動機正轉，實現(xiàn)上升功能；按

89、下SB3，常閉觸點斷開，KM2線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，KM2觸點與KM2線圈形成自鎖，電動機反轉，實現(xiàn)下降功能。所謂自鎖就是交流接觸器通過自身的常開輔助觸頭使線圈總是處于得電狀態(tài)的現(xiàn)象。KM1、KM2常閉觸點互相串于對方的線圈電路中，起到互鎖作用。當轉換開關SA處于自動操作時，當KA1得電，KM1線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，電動機實現(xiàn)上升功能；當KA2得電，KM2線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，電動機實現(xiàn)下

90、降功能。KM1、KM2常閉觸點互相串于對方的線圈電路中，起到互鎖的作用。</p><p><b>　　平移電機的設計</b></p><p>　　圖4.4 平移電機的主電路圖</p><p>　　主電路圖工作原理：隔離開關QS2閉合，斷路器QF2閉合，這時如果接觸器KM3也閉合，熱繼電器FR2得電，電動機M2正轉，實現(xiàn)左移功能；相反，如果是接

91、觸器KM4閉合，那么電動機M2反轉，實現(xiàn)右移功能。</p><p>　　控制電路工作原理：當轉換開關SA處于手動操作時，按下SB4，KM3線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，KM3觸點與KM3線圈形成自鎖，電動機正轉，實現(xiàn)左移功能；按下SB6，KM4線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，KM4觸點與KM4線圈形成自鎖，電動機反轉，實現(xiàn)右移功能。KM3、KM4常閉觸點互相串于對方線圈電路中，起到互鎖作用。所謂自鎖

92、就是交流接觸器通過自身的常開輔助觸頭使線圈總是處于得電狀態(tài)的現(xiàn)象。當轉換開關SA處于自動操作時，當KA3得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，KM3線圈得電，電動機實現(xiàn)左移功能；當KA4得電，KM4線圈得電，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，電動機實現(xiàn)右移功能。KM3與KM4互相串于對方線圈電路中，起到互鎖作用。如圖4.5所示。</p><p>　　圖4.5 平移電機的控制電路圖</p><p>

93、<b>　　PLC的設計</b></p><p><b>　　PLC的應用</b></p><p>　　1.PLC發(fā)展歷程和趨勢</p><p>　　PLC誕生不久就顯示了其在工業(yè)控制中的重要地位，如日本、德國、法國等國家相繼研制成各自的PLC。PLC技術隨著計算機和微電子技術的發(fā)展而快速發(fā)展，由最初的一位機發(fā)展為８位機。

94、隨著微處理器CPU和微型計算機技術在PLC中的應用，形成了現(xiàn)代意義上的PLC?，F(xiàn)在的PLC產(chǎn)品已使用了16位、32位高性能微處理器，而且實現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術使PLC的應用得到進一步發(fā)展。如今，可編程控制器技術已非常成熟。</p><p>　　目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的廠家有美國的ＡB、通用（GE）、莫迪康（MODICON）、日本的三菱（MITSBISHI）、歐姆龍

95、（OMRON）、富士電機（FUJI）、松下電工、德國的西門子（SIEMENS）、法國的TE、施耐德（SCHNEIDER）、韓國的三星（SUMSUNG）、LG等（其中MODICON和TE已歸到SCHNEIDER旗下）。</p><p>　　PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。</p><p>　　<1>.產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展&l

96、t;/p><p>　　大型PLC采用微處理器系統(tǒng)，可同時進行多任務操作，處理速度提高，特別是增強了過程控制和數(shù)據(jù)處理功能。存儲容量也大大增加。小型PLC的整個結構向小型模塊化結構發(fā)展，增加了配置的靈活性，操作使用十分簡便。PLC功能不斷增加，將原來大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上，但價格卻不斷下降，真正成為繼電器控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品。</p><p>　　<2>.編程工具豐

97、富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化</p><p>　　1985年，世界上展出了第一臺光筆編程器，近幾年來，不少廠家先后開發(fā)了各種特色的智能編程器，可進行在線或離線編程。從語言上看，PLC已不再是單純用梯形圖語言，還可采用功能塊、語句表等常用的編程語言編程，且簡單易懂。</p><p><b>　　<3>.發(fā)展多樣化</b></p>&

98、lt;p>　　PLC發(fā)展的多樣化主要體現(xiàn)在三個方面：產(chǎn)品類型、編程語言和應用領域。</p><p><b>　　<4>.模塊化</b></p><p>　　PLC的擴展模塊發(fā)展迅速，明確化、專用化的復雜功能由專門模塊來完成，主機僅僅通過通訊設備向各模塊發(fā)布命令和測試狀態(tài)，這使得PLC的系統(tǒng)功能進一步增強，控制系統(tǒng)設計進一步簡化。</p>

99、<p>　　<5>.網(wǎng)絡與通訊能力增強</p><p>　　計算機與PLC 之間以及各個PLC之間聯(lián)網(wǎng)和通訊的能力不斷增強，使工業(yè)網(wǎng)絡可以有效節(jié)省資源，降低成本，提高系統(tǒng)可靠性和靈活性，致使網(wǎng)絡的應用有普遍化得趨勢。目前，工業(yè)中普遍采用金字塔結構的多級工業(yè)網(wǎng)絡。</p><p>　　<6>.工業(yè)軟件發(fā)展迅速</p><p>　　與

100、PLC硬件技術的發(fā)展相適應，工業(yè)軟件的發(fā)展非常迅速，它使系統(tǒng)應用更加簡單易行，大大方便了PLC系統(tǒng)的開發(fā)人員和操作使用人員。</p><p>　　2.PLC的應用現(xiàn)狀</p><p>　　PLC的初期由于價格高于繼電器控制裝置，使得其應用受到限制。但最近十多年來，PLC的應用面越來越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片及有關元件價格大大下降，使得PLC成本下降；另一方面PLC的功能大大

101、增強，它也能解決復雜的計算和通信問題。目前PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。目前典型PLC應用大致分為以下幾個方面。</p><p><b>　　<1>.順序控制</b></p><p>　　這是PLC應用最廣泛的領域，也是最適合PLC使用的領域。它用來取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制

102、。PLC應用于單機控制、多機群控、生產(chǎn)自動線控制等。例如：注塑機械、印刷機械、訂書機械、包裝機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。</p><p><b>　　<2>.運動控制</b></p><p>　　PLC制造商目前已提供了拖動步進電動機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，在多數(shù)情況下，PLC把目標位置的數(shù)據(jù)送給模塊，其

103、輸出移動一軸或數(shù)軸到目標位置。每個軸移動時，位置控制模塊保持適當?shù)乃俣群图铀俣龋_保運動平滑。相對來說，位置控制模塊比CNC裝置體積更小，價格更低，速度更快，操作更方便。</p><p><b>　　<3>.過程控制</b></p><p>　　PLC還能控制大量的過程參數(shù)，例如：溫度、流量、壓力、液位和速度。PLD模塊提供了使PLC具有閉環(huán)控制的功能，即

104、一個具有PLD控制能力的PLC可用于過程控制。當過程控制中某個變量出現(xiàn)偏差時，PID控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設定值上。</p><p><b>　　<4>.數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　在機械加工中，PLC作為主要的控制和管理系統(tǒng)用于CNC和NC系統(tǒng)中，可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。</p><p><b

105、>　　<5>.通信網(wǎng)絡</b></p><p>　　PLC的通信包括主機與遠程I/O之間的通信、多臺PLC之間的通信、PLC和其他智能控制設備（如計算機、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。PLC與其他智能控制設備一起，可以組成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展前景</p><p>　　現(xiàn)在

106、雖然出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的DCS和FCS控制系統(tǒng),PLC控制也終將會被先進的FCS控制所取代,但是目前以及今后相當長的一段時間,PLC還會與DCS和FCS共存,這主要基于以下原因:（1)現(xiàn)在企業(yè)的確正在朝著自動化、信息化、開放化的方向發(fā)展,但這并不意味著要將現(xiàn)有控制系統(tǒng)推倒重來。企業(yè)投入大量的人力和財力建立起來的PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)成型,如果要完全推翻再建立新的DCS或FCS控制系統(tǒng),需要更大的資金投入,將造成很大的浪費。（2)基于以上市場

107、需求,許多軟件廠商(例如:華富惠通軟件公司)正在考慮如何利用企業(yè)已經(jīng)成型的控制系統(tǒng)及新建的廠級網(wǎng)絡,開發(fā)控制系統(tǒng)軟件,幫助企業(yè)實現(xiàn)工廠自動化、信息化,為企業(yè)提供控制系統(tǒng)與管理網(wǎng)絡的集成。(3)目前,PLC的功能增強、結構優(yōu)化,IO模塊趨向分散化、智能化, 編程工具和編程語言更具標準化和高級化。(4)PLC的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強,向高速度、多層次、大信息量、高可靠性及開放式的通信發(fā)展。(5)現(xiàn)在的PLC系統(tǒng)與DCS技術、現(xiàn)場總線。</p