|
1.概述
控製係統可靠，方便等特點，其已在集裝箱起重機上廣泛使用，目前已取代了早期的繼電器控製回路係統。同時由於總線係統的發展，PLC所需采集的各類開關，傳感器信號可以通過遠程I/O站實現，大大節省了電纜布線成本，也節約了故障查詢時間。本文主要闡述的就是岸橋控製係統的核心內容設計：岸橋PLC程序的設計與實現。
在這套係統中，控製係統的主要元件PLC是采用了SIEMENS公司的S7-400作為PLC主站，ET200作為遠程模塊站。整個係統通過PROFIBUS總線將PLC主站與各遠程模塊站及控製傳動機構的變頻器相連，見如下單線圖1-1所示：
圖1-1：以PLC為核心的岸橋電氣控製係統圖
圖1-1中，S7-400 PLC是整個係統的核心所在，它有兩個PROFIBUS總線接口，一條總線連接所有傳動機構變頻器（變頻器由整流器與逆變器組成），這樣一來變頻器所需要的命令，運行狀態的反饋等信號均可以通過PROFIBUS通訊來實現。另一條總線則連接所有的I/O遠程站，實現采集信號和輸出信號，大大節約了布線。PLC同tong時shi也ye帶dai有you以yi太tai網wang接jie口kou，可ke以yi方fang便bian的de與yu計ji算suan機ji連lian接jie，這zhe樣yang一yi來lai工gong程cheng技ji術shu人ren員yuan可ke以yi通tong過guo計ji算suan機ji的de人ren機ji界jie麵mian來lai監jian控kong岸an橋qiao的de運yun行xing，同tong時shi該gai計ji算suan機ji也ye可ke以yi作zuo為wei編bian程cheng器qi，用yong來lai配pei置zhiPLC硬件，修改PLC程序。
對岸橋的PLC係統來說，其需要控製的內容有岸橋的起升, 大車, 小車, 俯仰這四個主要機構的運行與輔助機構的運行，四個主要機構都有相同的運行過程，如下圖2-1所示：
圖2-1：岸橋主要機構運行過程
因此在這過程中的“是否滿足運行條件”與“是否存在減速命令”是編寫岸橋PLCchengxusuobixuqingchudeqingkuang，womenzaizhelibixutongguogongkuangfenxi，youleqingchudelejiezhihou，cainengzhengquedebianxiechengxu。yixiawomenjiangyiqishengjigouweili，duigongkuangjinxingxiangxidefenxi。
2.1 岸橋起升機構工況分析
起升機構的主要作用是通過鋼絲繩與吊具上的滑輪將吊具作上下的移動。當吊(diao)具(ju)吊(diao)了(le)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)之(zhi)後(hou)，集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)實(shi)現(xian)上(shang)下(xia)移(yi)動(dong)，比(bi)如(ru)將(jiang)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)從(cong)船(chuan)艙(cang)或(huo)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)卡(ka)車(che)上(shang)提(ti)取(qu)。起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)的(de)組(zu)成(cheng)除(chu)了(le)吊(diao)具(ju)與(yu)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)之(zhi)外(wai)，還(hai)包(bao)括(kuo)兩(liang)套(tao)並(bing)行(xing)連(lian)接(jie)的(de)機(ji)械(xie)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)，每(mei)套(tao)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)組(zu)成(cheng)如(ru)圖(tu)2-2所示：有(you)一(yi)個(ge)交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)聯(lian)接(jie)一(yi)個(ge)減(jian)速(su)箱(xiang)。在(zai)電(dian)機(ji)與(yu)減(jian)速(su)箱(xiang)之(zhi)間(jian)的(de)主(zhu)軸(zhou)上(shang)裝(zhuang)有(you)一(yi)個(ge)液(ye)壓(ya)推(tui)杆(gan)盤(pan)式(shi)製(zhi)動(dong)器(qi)。電(dian)機(ji)非(fei)驅(qu)動(dong)側(ce)出(chu)軸(zhou)安(an)裝(zhuang)有(you)測(ce)速(su)編(bian)碼(ma)器(qi)和(he)超(chao)速(su)開(kai)關(guan)。在(zai)卷(juan)筒(tong)的(de)一(yi)側(ce)出(chu)軸(zhou)上(shang)裝(zhuang)有(you)一(yi)個(ge)凸(tu)輪(lun)限(xian)位(wei)開(kai)關(guan)。
圖2-2：起升傳動機構組成
起升機構運行過程控製如下：
l PLC采集司機發出的運行指令及速度給定指令。
l 通過PLC程序進行邏輯判斷，判斷是否滿足“運行允許”的情況。
l 如果PLC程序邏輯判斷滿足“運行允許”的情況，接下來要進行的就是起升速度的處理，其處理如下：
n 如果不存在減速運行命令，則傳動機構按司機給定的速度運行。
n 如果PLC收到減速運行信號，PLC則將速度處理為司機給定速度的10%。
l 最終，PLC需將這些運行命令，運行速度通過PROFIBUS總線傳輸給變頻器，變頻器帶動電機運行，實現起升機構的運行。
2.2 程序編寫
在編寫PLC程序之前，對於I/O 變量, 由於其在原理圖上已定義, 我們可以先將其在SYMBOLS中輸入。
圖2-1：SYMBOLS表
下麵我們以起升機構為例, 編寫一段岸橋起升運行程序。
步驟一：編寫“起升允許”程序。我們編寫的“起升允許”程序如下圖2-2所示：
圖2-2：編寫 “起升允許”程序
步驟二：編寫“起升命令控製”程序。當起升機構滿足了“起升允許“，PLC就可以發出起升向上/下的命令。如圖2-3所示：
圖2-3：起升運行命令
步驟三：編寫“起升速度的控製”程序。在這段程序中：當司機在駕駛室把控製電源合上，並發出起升命令，如果有減速命令存在，則將給定值變為原來的10%，程序如下圖2-4所示。
圖2-4：速度給定信號處理
步驟四：編寫“起升命令與速度控製”程序。以上的程序完成了岸橋起升運行的命令和速度給定的產生，最終我們就是要將這命令與速度給定通過PROFIBUS總線傳輸給變頻器，如圖2-6是調用了西門子公司功能塊庫中的一個PROFIBUS數據傳送功能塊PCD_SEND，用來傳送數據塊DB123中的16個字。。
圖2-5升命令與速度控製
圖2-6總線數據傳輸
以上分析了岸橋起升機構的程序編寫，與起升機構的程序類似, 岸橋的大車, 小車, 俯仰機構程序也要處理運行允許, 命令與速度給定，數據傳輸等。為了使整個項目程序結構清晰，我們將各個功能細分，如下圖3-14所示是：主要機構運行控製的功能FC，以及用於命令與速度給定傳輸的PROFIBUS總線數據傳輸功能塊FB：
|
