S7-200 PLC在交流桥式起重机中的改造方案
日期：2006-12-19 23:46:05 来源：本文摘自《PLC&FA》
点击： 作者：未知
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桥式起重机是厂矿、仓库等部门常用的起重设备，在工业生产过程中起重举足轻重的作用。传统的桥式起重机主要是有交流凸轮控制器进行控制，采用绕线式电动机转子串电阻调速，交流控制器由于频繁的动作和高压的影响，经常会出现触点烧损的现象，电阻箱受工作环境的影响容易腐蚀、老化。频繁的生产事故势必会影响生产。
随着工业自动化的发展，PLC、变频器工厂设备中的应用越来越广泛。由于PLC的工作可靠性高，因此用PLC来代替传统的交流控制器已成为一种必然趋势。
第一种方案优点是改造过程简单，可以节约部分设备费用。缺点是:
(1) 电动机转子所串电阻易烧损和断裂;
(2) 转子串电阻调速，机械特性比较软，负载变化时转速也变化，调速效果不理想;
(3) 所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
而第二种方案中鼠笼式电动机价格便宜、经久耐用，在生产中受到工程欢迎，并且由PLC加变频器进行控制，其调速效果更加稳定，电能可以充分利用。
此种方案只需对原交流控制器进行编程即可，为了节省I/O点，改为有主令控制器控制电机的正反转、前后行走和钩子的升降。电机的提速与减速有两个按钮开关进行控制。本系统有20路输入、30点输出共50点，采用西门子S7-200(CPU为224)PLC，其扩展2块数字量模块EM222、1个EM223模块。I/O点如表1所示。
(1) 主程序
为节省输入点，编程时，将交流凸轮控制器程序作为公用程序调用，其程序结构如图1所示。
(2) 公用程序
设置公用程序可以充分利用PLC的I/O点，减少外部接线，其程序主要是实现电机的正反转、与提减速，其间用辅助继电器输出为后面的程序调用作准备。
该程序主要用比较的指令来实现电机的提减速，在按I0.1或I0.2时，使存储器VB100中存储的数字在1~5间顺序变化，控制串入转子电阻的数量来实现调速，其部分程序如下。
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A I0.6
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LD M11.0
O M11.1
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= M10.3
LDB= VB100, 2
= M10.4
LDB= VB100, 3
= M10.5
LDB= VB100, 4
= M10.6
LDB= VB100, 5
= M10.7
LDB= VB100, 0
= Q0.1
1 引言
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
桥式起重机是厂矿、仓库等部门常用的起重设备，在工业生产过程中起重举足轻重的作用。传统的桥式起重机主要是有交流凸轮控制器进行控制，采用绕线式电动机转子串电阻调速，交流控制器由于频繁的动作和高压的影响，经常会出现触点烧损的现象，电阻箱受工作环境的影响容易腐蚀、老化。频繁的生产事故势必会影响生产。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
随着工业自动化的发展，PLC、变频器工厂设备中的应用越来越广泛。由于PLC的工作可靠性高，因此用PLC来代替传统的交流控制器已成为一种必然趋势。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
2 两种改造方案WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
桥式起重机的主要设备有:大车电机2台、小车电机1台、主钩电机1台、副钩电机1台，若仍采用绕线式电动机进行控制，则可以只选用PLC进行改造。若车间工作环境比较恶劣，如腐蚀性粉尘，容易对电阻箱及电动机碳刷等设备部件腐蚀和过早老化，则可以采用鼠笼式电动机进行控制。此时可以采用PLC加变频器进行改造。
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第一种方案优点是改造过程简单，可以节约部分设备费用。缺点是:
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
(1) 电动机转子所串电阻易烧损和断裂;
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(2) 转子串电阻调速，机械特性比较软，负载变化时转速也变化，调速效果不理想;
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
(3) 所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
而第二种方案中鼠笼式电动机价格便宜、经久耐用，在生产中受到工程欢迎，并且由PLC加变频器进行控制，其调速效果更加稳定，电能可以充分利用。
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3 系统设计W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
3.1 PLC绕线电机改造方案
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
此种方案只需对原交流控制器进行编程即可，为了节省I/O点，改为有主令控制器控制电机的正反转、前后行走和钩子的升降。电机的提速与减速有两个按钮开关进行控制。本系统有20路输入、30点输出共50点，采用西门子S7-200(CPU为224)PLC，其扩展2块数字量模块EM222、1个EM223模块。I/O点如表1所示。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
表1 绕线电机方案I/O点分配
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
(1) 主程序
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
为节省输入点，编程时，将交流凸轮控制器程序作为公用程序调用，其程序结构如图1所示。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
图1 主程序结构
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
(2) 公用程序
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
设置公用程序可以充分利用PLC的I/O点，减少外部接线，其程序主要是实现电机的正反转、与提减速，其间用辅助继电器输出为后面的程序调用作准备。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
该程序主要用比较的指令来实现电机的提减速，在按I0.1或I0.2时，使存储器VB100中存储的数字在1~5间顺序变化，控制串入转子电阻的数量来实现调速，其部分程序如下。
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LD I0.4
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
EU
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LD M11.0
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
ED
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LD M11.1
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
ED
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OLD
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
LD Q0.0
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
ED
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
LDB= VB100, 0
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
= M10.0
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LDB>= VB100, 5
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
= M10.2
plcjs.技.术_网
LDN M10.2
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A I0.5 EU
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
O M11.1
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LDN M10.0
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A I0.6
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
EU
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LD M11.0
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
O M11.1
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
LDB= VB100, 1
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= M10.3
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= M10.4
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= M10.7
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LDB= VB100, 0
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
= Q0.1
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