起重机电气系统的设计【优秀课程毕业设计含2张CAD图纸+带任务书+开题报告+外文翻译】
起重机电气系统的设计
摘 要
起重机在现代工业生产和运输中完成生产进程自动化和机械化扮演着重要的角色。起重机的自动化有助于减轻体力劳动，提高工作效率，降低工伤有着重要的实际意义。在钢铁行业、铁路运输、工矿采集、码头港口及物流周转等企业和部门中起重机都得到了广泛的运用。相比于国外的起重机设备，我国起重机设备的控制系统大部分还是采用比较传统的控制方式。本课题对传统的控制方式进行了改良，采用基于可编程控制器的方式来控制起重机主回路的运转。这种方式简化了起重机的控制系统、减少了控制系统部分占用的空间、操作维护更加简单等。
论文首先介绍了课题的研究背景，研究的目的及意义，设计方案的对比和选择，塔式起重机的结构和载荷情况等，详细计算了起重机主要的电器设备，分析了起重机的工作原理。完成课题中吊钩的上升和下降的高速和低速的要求，分析了线路过流、短路、过载等保护的工作原理。
实现可编程控制器线路的监控，采用的是电流变送器和模数转换模块的组合，将线路的交流信号转换成数字信号供可编程控制器读取与预设值进行比较，然后根据设定程序对主回路完成控制操作，详细地解释了各段的程序。为了能够实现电脑终端的监测，本课题增加了利用电脑组态王软件实现对可编程控制器内部数据的读取。本系统的控制核心是采用三菱的可编程控制器。在论文的最后主要是对起重机模拟样机设计的解释。
关键词：塔式起重机；Y-△启动；可编程控制器；模数转换；电动机
Abstract
To complete the production process automation and mechanization crane plays an important role in modern industrial production and transportation. That automated cranes help to reduce manual labor, improve work efficiency and reduce work-related injuries has important practical significance. It has been widely used in the steel industry, railway transport, mining acquisition, port terminals and other.Compared to foreign crane equipment, Chinese control system of crane equipment mostly adopts the traditional control mode. The traditional control method was modified, in the subject, on PLC-based control system for the crane.The crane control system is simplified on the way.It made operation and maintenance easier and so on.
Paper introduces the research background, purpose and significance of the research.The design schemes are compared in the paper.There are detailed data and working principle of the crane.Completed the task in the rise and fall of the hook of high and low speed, and it analyze the circuit overcurrent, short circuit and overload protection.
Monitoring lines use a combination of current transducer and A / D to complete the AC signal into the digital signal for the PLC to read compared with a preset value, then according to the setting program, it control operation.There are detailed explanations of the various sections of the program. In order to enable monitoring of computer terminals, the subject use Kingview in computer to reads internal data in PLC.Control core of the system is the use of Mitsubishi -64MR PLC. In the end of the paper,it is mainly explanation of the crane simulation prototype design.
Keywords: Tower cranes; Y-△ method;PLC; Analog-to-digital conversion; motor
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 课题简介 1
1.2 起重机的介绍 1
1.3 国外塔式起重机的发展现状 1
1.4 国内塔式起重机的发展现状 2
1.5 可编程控制器在工业自动控制中的应用 2
1.6 课题研究的目的及意义 2
1.7 本章小结 2
2 起重机电气系统的方案设计 3
2.1 10/1.6t塔式起重机 3
2.1.1塔式起重机QTZ160的简介 3
2.1.2塔式起重机的结构和运动形式 4
2.2 塔式起重机控制系统改造的原因分析 4
2.3设计任务 5
2.4 设计要求 5
2.5 方案设计 5
2.6 本章小结 7
3 起重机电气系统的主回路的设计 8
3.1 起重机主电路的设计 8
3.2 主要电器设备计算及选型 8
3.2.1三相电动机的工作原理 8
3.2.2起重机的主要电器设备的选择 9
3.3 主电动机电器控制线路的设计 13
3.4 起重机保护系统的设计 14
3.4.1过流保护和短路保护控制线路的设计 14
3.4.2起重机限位保护和联锁保护的设计 15
3.5 本章小结 15
4 起重机电气系统控制部分的设计 16
4.1 可编程控制器 16
4.1.1可编程控制器系列的基本组成 16
4.1.2编程软件GX Developer的简介 16
4.2可编程控制器程序的设计 16
4.3 可编程控制器的选择 17
4.3.1可编程控制器程序流程图 18
4.4 电动机的正反转程序部分的设计 19
4.5 模数转换部分的设计 19
4.5.1模数转换模块-4AD的简介 19
4.5.2电流采集程序的设计 20
4.6 主电动机过流和短路软件部分的设计 21
4.6.1电流变送器的简介 21
4.6.2过流保护和短路保护的设计 21
4.7 PC实时显示的设计 22
4.8 本章小结 22
5 起重机模拟样机 23
5.1 实验仪器及设备 23
5.1.1模拟样机电动机的选择 23
5.1.2模拟样机电动机额定电流的计算 23
5.2 模拟样机电路各处电流值的计算及元器件的选择 23
5.3 模拟样机运行前检查 24
5.3.1起重机外观及标注 24
5.3.2起重机电气绝缘检查 24
5.3.3电源柜检查 25
5.3.4起重机可编程控制器输入点检查 25
5.3.5起重机可编程控制器输出点检查 25
5.4 调试步骤 25
5.5 本章小结 26
6 结论 27
致 谢 28
参考文献 29
附 录 30
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可编程控制器接线图.dwg
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电路接线图.dwg
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