摘 要

在当今的港口运输中，门座式起重机是最重要的装卸设备之一。随着工业生产规模扩大，物流服务发展迅速，门座式起重机的运载负荷越来越重，其结构也变得更复杂。因此，对门座式起重机的控制精度、安全性、反应速度、平稳度和可靠性要求更高。

为了满足门座式起重机的性能要求，可用计算机技术，自动控制技术，通信技术等多种技术集成开发而成的PLC，PLC体积小，功能多样、强大而可靠，可用于各种环境下的工业控制场合。变频器在起重机速度控制装置中的应用，使电动机得到较大的转速范围，很好的满足了平稳、低速到位等性能要求，提高了电动机的效率。

为了让门座式起重机满足当前的运作要求和港口以后发展的需要，本文通过变频器控制与PLC控制相结合的两种控制技术来设计港口门座式起重机升降机构电气系统。首先，讲述了门座式起重机起升机构的组成以及它的运作原理。其次，研究了起重机的主要控制对象，起升机构的控制要素，提出了门座式起重机控制系统的整体设计方案。最后并给出了起重机起升机构程序的具体分析。

关键词：门座式起重机，控制系统，PLC，变频器，电气系统

Abstract

In today's port transportation, portal cranes are one of the most important loading and unloading equipment. With the expansion of industrial production scale, the rapid development of logistics services, portal loader load is getting heavier and heavier, its structure has become more complex. Therefore, the control accuracy, safety, reaction speed, smoothness and reliability of the portal crane are higher.

In order to meet the performance requirements of portal crane, computer technology, automatic control technology, communication technology and other technologies developed integrated PLC, PLC small size, versatile, powerful and reliable, can be used for a variety of industrial environments Control of the occasion. The application of the inverter in the crane speed control device makes the motor get a large speed range, which can meet the performance requirements of smooth and low speed in place and improve the efficiency of the motor.

In order to make the portal crane meet the current operational requirements and the needs of the future development of the port, this paper designs the electrical system of the port lift crane according to the two control technologies combined with the inverter control and PLC control. First, it describes the composition of the lifting mechanism of the portal crane and its operation principle. Secondly, the main control objects of the crane and the control elements of the hoisting mechanism are studied, and the overall design scheme of the portal crane control system is put forward. Finally, a concrete analysis of the crane hoist mechanism is given.

Keywords: Portal crane, Control system, PLC, Frequency converter, Electrical system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文主要研究内容 2

第2章 门座起重机 3

2.1门座起重机概述 3

2.2门座起重机技术参数 3

2.3起升机构的组成 5

第3章 变频调速系统的设计 6

3.1变频调速原理及方式 6

3.1.1变极调速 7

3.1.2变转差率调速 8

3.1.3变频调速 9

3.2交流调速变频器组成 10

3.2.1主回路 10

3.2.2控制回路 11

3.2.3主要配件 11

3.3变频调速关键技术及实施方案 12

3.4变频调速系统图 13

第4章 控制系统总体设计 15

4.1控制要素 15

4.1.1起升机构 15

4.1.2 其它控制要素 15

4.2电气控制系统设计 16

4.2.1主电路 16

4.2.2控制电路 18

4.2.3 控制电路的具体控制方案 19

第5章 可编程控制器程序设计 21

5.1可编程控制器的定义 21

5.2 可编程控制器的特点 21

5.3可编程控制器的组成 21

5.3.1中央处理器（CPU） 21

5.3.2存储器 22

5.3.3输入输出组件（I/0模块） 22

5.3.4编程器 22

5.4 可编程控制器用途 22

5.5 可编程控制器控制程序 24

5.5.1可编程控制器接线方式 24

5.5.2可编程控制器控制程序 24

参考文献 28

致谢 29