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Pico控制器在抓斗橋式起重機中的應(yīng)用
時間：2022-03-02來源：起重機廠家瀏覽次數(shù)：207
抓斗橋式起重機以其廣泛適用性被大多數(shù)廠礦企業(yè)所采用。一般大功率起重機都采用繞線轉(zhuǎn)子異步電機，轉(zhuǎn)子串電阻起動，以限制起動電流和增大起動轉(zhuǎn)矢矩另外，有些抓斗橋式起重機雖然功率不大，但要求頻繁起動、制動和反轉(zhuǎn)，如果采用籠型異步電動機就會在定、轉(zhuǎn)子繞組中流過很大的起動電流，使電動機嚴重發(fā)熱，所以也采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，轉(zhuǎn)子串電阻的辦法起動，以縮短起動時間，減小電動機的發(fā)熱目前大多數(shù)轉(zhuǎn)子串電阻分級起動的控制線路由繼電器接觸器系統(tǒng)構(gòu)成由于起重機工作狀態(tài)的特殊性，很多場合要求電機頻繁起制動，這就使得繼電器頻繁動作。而一般大容量的繼電器線圈匝數(shù)多、線徑小、消耗功率較大，正常工作時發(fā)熱嚴重，導(dǎo)致絕緣老化而且在線圈得失電瞬間會產(chǎn)生很大的反電動勢，極易擊穿絕緣層損壞線鼠另外，工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，振動大、粉塵多、電化腐蝕嚴重，這更加縮短了繼電器的使用壽命。時間完全是由時間繼電器來控制的，雖然理論上可以準(zhǔn)確地計算出起動時間，但是常規(guī)時間繼電器的定時時間并不準(zhǔn)確，使電機不能處于*佳運行狀態(tài)本文采用羅克韋爾自動化公司生產(chǎn)的只《/2控制器設(shè)計了一種新式起重機起動控制線路，有效地改善了控制系統(tǒng)的整體性能2Pico控制器的特點Pico控制器的工作原理與PLC類似，具有簡單的邏輯、定時、計數(shù)、實時時鐘等功能，是一種功能介于PLC和繼電器之間的小型控制器它通過鍵盤和LCD編程，不需要專門軟件，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝操作靈活方便，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場高粉塵、強振動等惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，模擬量輸入比較，8A輸出電流，文本顯示，時間繼電器計時精確且可以實時監(jiān)測和修改等特點針對系統(tǒng)的控制要求，Pico控制器還配置了一些獨特的功能比如通過設(shè)置Hco中反跳繼電器選項可以將送入控制器的輸入信號進行濾波處理，從而防止了干擾導(dǎo)致的誤動作。
在兩種分別采用直流24V和交另外J轉(zhuǎn)子串串電阻阻分級起動筧a中避阻篦除她流g22々V電的拿8控制了不同的處理，并且隨著輸入信號頻率的不同其處理過程中的時間設(shè)置也不同通過設(shè)置系統(tǒng)菜單中的保持功能，可以在系統(tǒng)掉電時將某些中間繼電器時間繼電器和計數(shù)器的狀態(tài)或當(dāng)前值保持下來另外還可以修改系統(tǒng)的起動模式，規(guī)定上電后系統(tǒng)所處的運行狀態(tài)3系統(tǒng)設(shè)計3.1控制要求起重機的起動過程包括抓斗的升降（即卷揚）和抓斗開閉兩部分，它們均需要串電阻分級起動；而且為使電機工作在*佳工作狀態(tài)下，必須準(zhǔn)確計算切除各段電阻的時間，即使在切除電阻時間要求并不嚴格的情況下，各段時間的大小關(guān)系要正硫因此，正確設(shè)置切除各段電阻的時間，是整個系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵3.2計時器參數(shù)設(shè)置電機起動機械特性如所示當(dāng)并聯(lián)于電阻兩端的接觸器觸點全部斷開時，轉(zhuǎn)子繞組串入全部電阻，電動機開始加速，起動點在機械特性曲線的a點，起動轉(zhuǎn)矩為T，它是起動過程的*大轉(zhuǎn)矩，電動機沿曲線升速，到b點電磁轉(zhuǎn)矩T=T2，此時接觸器1閉合，切除**段起動電阻從a至b的時間為t，根據(jù)特性曲線和實用公式可得：n電機的同步轉(zhuǎn)速如果電動機的電磁過渡過程可以忽略不計，電動機的運行點將從b點過渡到機械特性曲線的c點，如果起動電阻選擇的合適，c點的電磁轉(zhuǎn)矩剛好等于T1，c點的電磁轉(zhuǎn)矩稱為切換轉(zhuǎn)矩，T2應(yīng)大于Te同理，從c點到d點的時間b從e點到f點的時間t3從g點到h點的時間t4分別為：在（1）~（5）公，根據(jù)幾何關(guān)系可知：因此切除時間的大小取決于電機加速時的機電時間常數(shù)Tm1~TM4，而在這4個常數(shù)中，GD2Mem均相等，只有Se1~S4不同在電阻不斷被切除的過程中轉(zhuǎn)速不斷增加，所以Se1~S4依次減小，對應(yīng)的機電時間常數(shù)不斷減小，切電阻時間也逐漸減小，即t1>t2>端并上RC阻容電路構(gòu)成的浪涌吸收裝置，以保護Pico控制器的輸出觸點，延長其使用壽命。
在兩種分別采用直流24V和交另外J轉(zhuǎn)子串串電阻阻分級起動筧a中避阻篦除她流g22々V電的拿8控制了不同的處理，并且隨著輸入信號頻率的不同其處理過程中的時間設(shè)置也不同通過設(shè)置系統(tǒng)菜單中的保持功能，可以在系統(tǒng)掉電時將某些中間繼電器時間繼電器和計數(shù)器的狀態(tài)或當(dāng)前值保持下來另外還可以修改系統(tǒng)的起動模式，規(guī)定上電后系統(tǒng)所處的運行狀態(tài)3系統(tǒng)設(shè)計3.1控制要求起重機的起動過程包括抓斗的升降（即卷揚）和抓斗開閉兩部分，它們均需要串電阻分級起動；而且為使電機工作在*佳工作狀態(tài)下，必須準(zhǔn)確計算切除各段電阻的時間，即使在切除電阻時間要求并不嚴格的情況下，各段時間的大小關(guān)系要正硫因此，正確設(shè)置切除各段電阻的時間，是整個系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵3.2計時器參數(shù)設(shè)置電機起動機械特性如所示當(dāng)并聯(lián)于電阻兩端的接觸器觸點全部斷開時，轉(zhuǎn)子繞組串入全部電阻，電動機開始加速，起動點在機械特性曲線的a點，起動轉(zhuǎn)矩為T，它是起動過程的*大轉(zhuǎn)矩，電動機沿曲線升速，到b點電磁轉(zhuǎn)矩T=T2，此時接觸器1閉合，切除**段起動電阻從a至b的時間為t，根據(jù)特性曲線和實用公式可得：n電機的同步轉(zhuǎn)速如果電動機的電磁過渡過程可以忽略不計，電動機的運行點將從b點過渡到機械特性曲線的c點，如果起動電阻選擇的合適，c點的電磁轉(zhuǎn)矩剛好等于T1，c點的電磁轉(zhuǎn)矩稱為切換轉(zhuǎn)矩，T2應(yīng)大于Te同理，從c點到d點的時間b從e點到f點的時間t3從g點到h點的時間t4分別為：在（1）~（5）公，根據(jù)幾何關(guān)系可知：因此切除時間的大小取決于電機加速時的機電時間常數(shù)Tm1~TM4，而在這4個常數(shù)中，GD2Mem均相等，只有Se1~S4不同在電阻不斷被切除的過程中轉(zhuǎn)速不斷增加，所以Se1~S4依次減小，對應(yīng)的機電時間常數(shù)不斷減小，切電阻時間也逐漸減小，即t1>t2>端并上RC阻容電路構(gòu)成的浪涌吸收裝置，以保護Pico控制器的輸出觸點，延長其使用壽命。
S―一b點處負載的轉(zhuǎn)差率Tm1=GD！n）S.1/375Me：Se1一-拖動1統(tǒng)的總飛輪矩alElecicPublishP制器的輸出延使用tfl.cnkiM軟件部分由Pico控制器初始化、參數(shù)設(shè)置和主控程序三部分組成其中初始化指在系統(tǒng)菜單中設(shè)置反跳繼電器功能、選擇系統(tǒng)的起動模式等參數(shù)設(shè)置指根據(jù)上文中計算的參數(shù)設(shè)置時間繼電器的值，考慮到實際運行中抓斗的慣性，設(shè)定值比理論計算的結(jié)果要略大一些，要根據(jù)負載的具體情況進行分析。主控程序部分是將外部主令開關(guān)的動作轉(zhuǎn)化為內(nèi)部輸入繼電器的狀態(tài)變化，從而使得時間繼電器開始計時，計時結(jié)束后，輸出繼電器動作，與其相連的接觸器線圈得電，**段電阻被切除，同時另一個時間繼電器開始計時。這樣，各時間繼電器依次計時結(jié)束，串入電機轉(zhuǎn)子的電阻被全部切除，分級起動結(jié)束新設(shè)計系統(tǒng)進行反復(fù)實驗，實際運行結(jié)果表明，由于Hco控制器具有8A的輸出電流，可以直接驅(qū)動接觸器線圈，省掉了大量的中間繼電器，從而使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得更為簡單，可靠性也得到很大提高。
同時，由于采用Pico控制器的內(nèi)部時間繼電器取代常規(guī)時間繼電器，不僅計時更加精確，而且可以在系統(tǒng)運行過程中，通過控制器的PARAMETER選項實時監(jiān)測和修改時間繼電器的參數(shù)值，從而使橋式起重機在*佳狀態(tài)下工作。
另外，以Hco控制器為核心的起動控制系統(tǒng)取代繼電器接觸器系統(tǒng)，整個控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性明顯增強，提高了系統(tǒng)的作業(yè)率4結(jié)論采用Pico控制器設(shè)計了抓斗橋式起重機的起動控制系統(tǒng)，有效地改善了抓斗吊車的整體性能，提高了作業(yè)率和系統(tǒng)可靠丨生由于Hco具有較高的性能價格比，因而整個系統(tǒng)也具有良好的性價比
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