基于S7－300PLC的控制系统在门式起重机中的应用

3.1变频调速的原理

变频调速原理系统如图3所示。


图3 变频调速系统原理图

如上图所示，控制器接收给定值和电流电压以及转速位置检测反馈量（开环控制时可以无转速传感器），运用相应的控制算法控制逆变器中的功率器件管段时序从而时逆变器输出一定频率达到调节m转速的目的[4]。

3.2门式起重机系统对变频调速的要求

和其他系统相比较而言，起重机控制调速要求比较粗，基本要求是能够停稳、停准，调速要求较高的起重机和工作机构通常要求有几个档的较稳定调速[5]。由于起重机工作室负载变化较大，所以对调速机械特性硬度要求较高，各档位之间的切换要平稳，不能造成过大冲击，灵位，对于安全系数即可靠性要求较高[6]。

4 基于s7－300plc控制系统

4.1门式起重机整机电气系统

采用变频调速的门式起重机整机电气控制系统图如图4所示。



图4 整机电气控制系统图

如图，整个系统采用两个起升电机，一边一个，由两个锥形转子驱动。它们均采用星三角起动（同时起动），有接触器控制，速度只有一档。在起升过程中，两边高度出现误差超过范围时，由控制器判断控制一电机，改变为星星接法，改变机械特性，微调起升速度达到消除误差的目的。拖动机构由量小车电机组成，两电机均通过两变频装置驱动，采用变频调速方式进行调速，轴上安装有编码器，当出现运行偏差时，由控制器对电机进行同步微调。



图5 s7-300plc结构和总线连接器

图6 s7-300plc接口连接图



图7 系统主控程序图

4.2 s7－300plc在控制器中的应用

4.2.1 s7-300plc简介

s7-300plc是西门子公司出品的一种通用型plc，它可以用于自动化工程的各种应用场合，在生产制造业中的用途尤为广泛。由于其模块化、无风扇结构，易于实现分布式配置和易于掌握等特点，它已然在汽车工业，各类机床，包装工业等领域成为了一种经济又切合实际的方案[7]。

图5是s7-300plc的结构和总线连接器。

s7-300plc由多种模块部件组成，不同功能的模块组合在一起安装在din导轨上，是控制功能更加强大，可以满足不同的应用需求。背板总线集成在各模块上，通过总线连接器插在模块背后，是背板总线量程一体。

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