参数号 参数值 说明 加减时间秒 减速时间秒 1档速度 附加数字给定
续表3-4
P002 P003 P005 P006
6 6 5 3
参数号 参数值
说明
开关量输入控制 固定频率5开关 固定频率4开关 固定频率3开关 故障复位 运行右转 运行左转 固定频率5 固定频率4 固定频率3 故障 外部制动控制 Vf特性(大车多电机) FCC特性(小车单电机)
P007 P051 P052 P053 P054 P055 P056 P046 P044 P043 P061 P062 P077 P077
0 6 6 6 10 1 2 5 15 25 6 4 0 1
3.5 制动电阻的选择
制动电阻的作用是当电容电压超过设定值后，经过制动电阻消耗回馈电能。 再生电流三相全波整流后的平均值约等于其峰值，而所需附加制动转矩中可扣除电动机本身的制动转矩。有关资料表明：当放电电流等于电动机额定电流的一半时，就可以得到与电动机的额定转矩相等的制动转矩，因此制动电阻的粗略算法为：
(3.22)式中：为电动机
的额定电流；
为直流回路电压。 直流回路电压可计算为
UD?380V?2?1.1?591?600 (3.23)
大车变频器6SE6440-2AD31的额定电流为30A,则制动电阻的取值范围为10欧～20欧。
小车变频器6SE6440-2AD25的额定电流为11.6A，则制动电阻的取值范围为30欧～60欧。
3.6 可编程控制器
3.6.1可编程控制器的概述
可编程程序控制器(Programmable Controler)，也称为PLC(programmable Logic controler)。其采用计算机结构，主要包括CPU,存储器、输入、输出接口及模块、通讯接口及模块、编程器和电源六个部分。如下图3.5所示，PLC内部采用总线结构，进行数据和指令的传输。它的强大功能使其无论是在独立运行中，或相连成网络都能实现复杂控制功能。可以根据对象的不同，选用不同的型号和不同数量的模块。并可以将这些模块安装在同一机架上，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的各种信号均作为PLC的输入变量，他们经PLC外部输入端子输入到内部寄存器，经PLC内部逻辑运算或其他各种运算处理后送到输出端子，作为PLC的输出变量，对设备进行各种控制。
图3.5 可编程控制器基本结构示意图
在现代工业控制中，PLC由于具有以下特点:
（1） 可靠性高，抗干扰能力强高可靠性一般是选择控制装置的首要考虑因素。在PLC系统中，很多的开关动作是由无触点的半导体电路来实现的，而且充分考虑了工业生产中各种干扰，在硬件和软件上都采取了抗干扰措施。 （2） 适应性强，应用灵活
PLC产品品种齐全，系列多元化，基本采用模块式的硬件结构，组合和扩展方便，用户可以根据自己的需要进行选择，来达到不同的控制要求 （3） 编程方便，易于使用
PLC的编程采用了直观易懂的梯形图语言，便于现场的使用和学习 （4） 控制系统设计、安装、调试、维修方便，维修工作量少
PLC的接口按工业控制的要求设计，有较强的带负载能力，接口电路一般也是模块式，便于维修更换。设计人员只要有PLC就可以进行设计，还可以在实验室进行模拟调试。 （5） PLC体积小、重量轻、易于实现机电一体化
PLC基本采用箱体式结构，体积较小，易于安装在控制箱中，采用PLC控制系统功能强大，调速、定位的功能都可以由电器方式实现，减少机械的结构设计，便于实现机电一体化。
3.6.2 可编程控制器选型
目前，国内外有多家公司生产各种系列的PLC，它们都具有各自的特点。例如欧姆龙
公司生产的PLC功能强大，系列齐全，但是环境适用能力不如其他的PLC，一般多用于电子行业；三菱公司生产的PLC环境适应能力较强，往往用于重工业领域等环境复杂的地方，典型应用为机床；而西门子公司的PLC编程简单，很容易实现结构化编程，通信能力强，且比较适合初学者使用。
本设计选用的是西门子公司的S7-200系列小型可编程序控制器。其可以单机运行，由于它具有多种功能模块和人机界面(HMI)可供选择，所以系统的集成非常方便，并且可以很容易地组成PLC网络。同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加简单，几乎可以完成任何功能的控制任务，同时具有可靠性高，运行速度快的特点，继承了和发挥了它在大、中型PLC领域的技术优势，有丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性，其性能价格比高，所以在规模不太大的领域是较为理想的控制设备。
S7-200系列PLC含有多种不同规格的基本单元（CPU）。考虑到桥式起重机的IO口较多，选择CPU224或CPU226外加EM223模块的PLC均可满足本系统的设计要求。本设计选用CPU型号为CPU224的PLC，外加三个EM223（8入8出）数字量扩展模块，这样IO数量扩展就为38入34出，满足系统要求。日后若要对系统进行升级，只需增加数字量扩展模块即可。 3.6.3 IO端口分配
表3-5 IO端口分配表
I0点 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 用途 主回路启动 主回路停止 主令控制器零位 前限位 后限位 主令控制器向前 主令控制器向后 主回路过电流保护 主令控制器加速 主令控制器减速 急停 复位 大车启动按钮 I0点 I1.7 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 用途 小车启动按钮 小车停止按钮 小车故障保护 主钩过电流保护 主钩启动按钮 主钩停止按钮 主钩故障保护 副钩启动按钮 副钩停止按钮 副钩故障保护 主电源输出 急停输出 复位输出 I0点 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0 Q2.1 用途 大车反转 大车变频器X1 大车变频器X2 大车变频器X3 小车电源 小车正转 小车反转 小车变频器X1 小车变频器X2 小车变频器X3 I0点 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 M11.2 M11.3 用途 主钩变频器X2 主钩变频器X3 副钩电源 副钩正转 副钩反转 副钩变频器X1 副钩变频器X2 副钩变频器X3 电机正接 电机反接 变频器X1 变频器X2 变频器X3 主钩过电流保护 M10.4 主钩电源 主钩正转 M10.5 M10.6
I1.5 I1.6 大车停止按钮 大车故障保护 Q0.3 Q0.4 大车电源 大车正转 Q2.2 Q2.3 主钩反转 主钩变频器X1 本系统的输入口包括主回路启停、主令控制器各位置、各电动机启停、各电动机限位、各电动机故障输入、过电流保护、急停、复位等；输出口包括主电路电源、复位输出、急停输出、各电动机电源、各电动机正反转、各电动机变频器输出、过电流保护输出等。
输入端口分配方式：主回路启停输入由按钮开关接入PLC，用来控制总电路的通断，当按下停止按钮时，整个系统将完全停止，PLC中保存的档位信息清零，各电动机继电接触器断开，电磁抱闸机构运行，各电动机抱闸，保证现场工作人员的安全。主令控制器各位置接入PLC的输入端口，操作人员可通过控制屏控制电动机的正反转，加减速等操作。各电动机限位开关保证电动机在规定的位置内移动，过电流保护输入是防止由于过电流造成的电动机过载。各电动机启停与故障输入接在PLC的输入端口上，用以控制电动机的启动与停止。急停与复位按钮是出现紧急情况时的控制按钮。[2]
输出端口的分配方式：主电路电源以及各电动机电源为整个电路提供电源，由于各电动机均设有独立的电源，所以各电动机可以单独控制。当电动机紧急情况时使用急停输出、复位输出复位到初始状态，它们接在PLC的输出端口上，并通过继电器接到变频器上。各电动机正反转、各电动机变频器输出、过电流保护输出是控制和保护各电动机工作的口线。
将控制桥式起重机的线路接在PLC的IO口上，通过软件编程就可以控制系统的工作了。
3.6.4 PLC系统接线方式
可编程控制器完成系统逻辑控制部分，含接受主令控制器送来的操作信号、对变频器的控制及系统的安全保护。下面是以大车为例说明PLC的接线及工作的过程。
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