90t板坯夹钳起重机控制系统的设计与实现

摘要

炼钢厂板坯库起重机负责板坯入库、移位和出库作业。天车司机在司机室进行操作完成全部作业，作业时地面需要指车工进行确认。由于板坯温度较高，工作内容单一，与指车人员沟通不畅等原因，天车作业率一直受到影响而且存在安全隐患。此外，地面指车工长期在热板坯的辐射下劳动强度很大，作业时间一长就容易引发中暑等安全事故。因此如果能够实现板坯库天车的自动运行，无论是从解放劳动力还是从提高生产效率来讲都有较大意义。
　　本文在格雷母线定位系统及现有板坯库仓储系统的基础上对板坯库90t板坯夹钳天车的控制系统进行改造。本文详细阐述了系统设计的核心问题及关键技术，重点分析天车自动运行的步序流程，同时介绍解决了起升机构制动器开闸控制及大车的负荷分配问题。本文制定开放的RS485通讯协议解决了天车定位系统与自身PLC系统的数据通讯问题，控制系统通过调用自动仓储系统里面的库位信息，结合格雷母线系统发出的天车实时位置信息自动生成运行路径，路径生成后吊车以步序的形式通过多次自动定位完成自动运行任务。
　　通过对工艺流程的详细分析，采用PLC、VC矢量变频器、格雷母线定位系统完成了吊车自动运行控制系统的理论设计，基本上满足了天车自动运行的硬件和软件条件。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 起重机电机调速技术应用现状及发展趋势

1．2．1 传统转子串电阻调速技术

1．2．2 定子调压调速技术

1．2．3 变频调速技术

1．3 起重机定位技术的现状及发展趋势

1．3．1 绝对值编码器定位技术

1．3．2 条码定位仪和激光测距器定位技术

1．3．3 格雷母线定位技术

1．4 本论文的研究意义及主要工作

1．4．1 本文的研究意义

1．4．2 本文的主要工作

第2章 控制系统设计

2．1 控制系统需求分析

2．2 控制系统总体设计

2．3 各子系统功能设计

2．3．1 变频调速模型

2．3．2 起重机自动运行系统的设计

2．4 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 变频系统硬件设计

3．1．1 变频电机选型

3．1．2 起升机构变频器选型

3．1．3 平移机构变频器选型

3．1．4 制动单元和制动电阻的选择

3．2 PLC系统硬件设计

3．3 格雷母线定位系统硬件设计

3．3．1 格雷母线定位原理

3．3．2 格雷母线系统构成

3．3．3 格雷母线系统技术指标

3．3．4 格雷母线选型

3．4 PLC与变频器通讯硬件设计

3．5 PLC与自动运行系统通讯硬件设计

3．5．1 PLC与自动运行系统通讯协议类型分析及设计

3．5．2 PLC与自动运行系统通讯硬件设计

3．5．3 PLC与自动运行系统通讯协议制定

3．3 本章小结

第4章 系统软件设计

4．1 软件功能设计

4．2 距离与速度转换函数

4．3 自动运行程序设计

4．3．1 自动定位的程序设计

4．3．2 运行路径

4．3．3 控制流程

4．4 本章小结

第5章 控制系统的实现

5．1 方案设计

5．1．1 工艺流程

5．1．2 系统方案设计

5．2 系统实现

5．2．1 PLC系统硬件组态及软件结构

5．2．2 变频器参数设定

5．2．3 大车电机负荷分配的实现

5．2．4 格雷母线定位系统安装效果显示

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢