摘 要

随着我国风电行业的发展，对于大型回转支承的应用越来越多，为了提升工业生产的效率，回转支承专用的翻转机成为了我们的研究对象，目前国内外对于翻转机的研究大多应用在大型工件，本文以PLC为控制主体设计了回转支承翻转机的控制系统，实现翻转机的自动控制。

本文以回转支承应用背景引出回转支承翻转机，通过分析国内外几类翻转机的原理，控制方式和用途。以典型的一类翻转机为例介绍翻转机工作原理和工作过程，通过比较各种控制方式的优缺点和经济成本确定了以PLC为主体的控制系统描述了总体方案设计和流程。按照总体方案的要求和控制系统所要达到的要求，对于各个电路进行了设计，对于其原理和工作过程对应的描述，对于系统电路中的所使用额电动机进行了选型。对于控制系统所实现的控制方式对PLC进行了选型设计选用了S7-200 CPU226，根据要实现的功能进行了PLC的端子分配。而后进行了控制面板的设计和控制系统所要采集的数据对应传感器进行选型，实现翻转机的数据采集。最后利用翻转机工作流程分析，利用STEP 7软件对翻转机工作流程进行介绍。

关键词：回转支承；翻转机；电气控制 ；PLC控制

ABSTRACT

With the development of wind power industry in our country, there are more and more applications for large slewing supports. In order to improve the efficiency of industrial production, the special tiller for rotary supports has become our research object. At present, most of the research on flip machine at home and abroad is used in large workpiece. In this paper, the control system of rotary support flip machine is designed with PLC as the main control body, and the automatic control of flip machine is realized.

In this paper, the rotary support flip machine is introduced according to the application background of rotary support, and the principle, control mode and application of several kinds of turning machine at home and abroad are analyzed. Taking a typical kind of flip machine as an example, this paper introduces the working principle and working process of the flip machine, and describes the overall scheme design and flow chart by comparing the advantages and disadvantages of various control methods and the economic cost to determine the control system with PLC as the main body. According to the requirements of the overall scheme and the requirements of the control system, each circuit is designed. For its principle and the corresponding description of the working process, the amount motor used in the system circuit is selected. For the implementation of the control system The control mode is used to select the type of PLC. S7 / 200 CPU226, is selected to distribute the terminal of PLC according to the function to be realized. Then the design of the control panel and the selection of the data corresponding to the sensor to be collected by the control system are carried out to realize the data acquisition of the flip machine. Finally, the work flow of the flip machine is introduced by using STEP 7 software.

Key words: Slewing bearing；Turnover；Electrical control；PLC control

目录

第一章绪论 1

1.1 本文研究背景及意义 1

1.2 回转支承及翻转 2

1.2.1 回转支承概述 2

1.2.2 回转支承的翻转 3

1.3国内外研究现状 3

1.5 本章小结 8

第二章 翻转机控制系统总体方案设计 9

2.1 翻转机概述 9

2.1.1翻转机简介 9

2.1.2 翻转机工作原理 10

2.2 翻转机结构组成 10

2.3 翻转机控制的研究 11

2.4 翻转机控制控制功能及要求 13

2.5总体控制方案选择 13

2.6本章小结 14

第三章 翻转机控制系统设计 15

3.1电动机选型 15

3.2 电气系统设计 18

3.2.1 电气控制需求分析 18

3.2.2 电气系统方案设计 18

3.2.3 电气系统原理设计 19

3.3 控制系统硬件选型 21

3.3.1 PLC选型 21

3.3.2 S7-200 简介及输入输出分配 22

3.4 其他硬件系统设计 24

3.4.1控制面板设计 24

3.4.2 传感器选型设计 25

3.4本章小结 25

第四章控制系统软件设计 26

4.1 STEP 7软件 26

4.2控制系统各模块介绍 27

4.3 程序设计 30

4.4翻转机经济性分析 34

4.5 本章小结 35

第五章 总结及展望 36

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪论

1.1 本文研究背景及意义

四十年前我国从国外引入回转支承应用于工程机械领域，较长时间回转支只应用在起重设备和船舶设备方面，回转支承通常由套圈，滚动体，保持架和密封圈构成。回转支承可以同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩，是机械所必须的重要传动部件。其结构简单，运转灵活，安装方便，可靠型号，寿命长。

随着我国制造业的发展，我国的回转支承开始广泛用于起重设备、运输机械、食品机械、医疗设备、风力发电机、高空作业车、机器人和游乐设施。国外拥有回转支承先进的设计及制造技术，并且形成完整的产业体系，国外著名的生产厂家有德国的罗特艾德，法国劳力士，日本的NACHI。国外厂商基本可以实现多种类型的回转支承生产，可以根据客户需求定制特种回转支承。在超大载荷回转支承方面，国外可以做到轴向载荷2500t的超级支承。国内回转支承生产主要集中在安徽和江苏等地，基本覆盖国内市场对于回转轴承的需求。

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