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塔機安全監控係統的可編程控製器如何使用

文章出處:未知 人氣:發表時間:2018-04-18 09:44
塔式起重機是臂架安置在垂直的塔身頂部的可 回轉臂架型起重機塔式起重機又稱塔機或塔吊, 是現代工程建設中一種主要的起重機械'目前大部分的塔機在工作室由於牽引小車牽引 幅度過大長達上百米以及起升高度太高,操控 人員很難通過目測的方式得到準確數據,一般都是 通過地麵指揮人員利用對講機協助操控人員反複移 動工件等得到大致位置,這就給操作者帶來了很多 不便,大大降低了工作效率,亦有可能造成安全事 故此外,GB/T 5031-2008丨塔式起重機^國家標 準中第5.6.12.2條明確指出塔應安裝有顯示記錄 裝置,該裝置應以圖形和/或該裝置應以圖形和/ 或字符方式向司機顯示塔機當前主要工作參數和額 定能力參數H主要工作參數又包括塔機的工作幅 度和起升高度,因此在原有塔機的基礎上加裝一套 數控顯示的安全監控係統對上述參數進行測量就顯示。
 
塔機安全監控係統的構成
塔機起吊貨物的過程主要為起升變幅與回 轉,其中起身變幅的工作原理為:由於電機的運 作,聯軸器帶&穿繞在卷筒上的鋼絲繩運動,從而 實現物體在垂直水平方向中運動本人通過長期 對塔機的研究,k現幾個特點:(1所有塔機的 起升變幅機構均配備有限位裝置,絕大多數是采 用多I力能轉角限位器,該限位器與卷的連接方式 均為大小齒輪齧合的形式;G起升\變幅電機 的轉速普遍在60m/<11 in以下 '結合上述特點,分析加裝塔機安全監控係統的 可行性:我們可以利用齒輪齧合的特點,在多功能 轉角限位器處加裝一套設備,即旋轉編碼器和可編 程控製器(PL0 通過旋轉編碼器輸出的角位移信號進行辨向和計數,再使用PLC對辨向信號和 計數信號進行處理,得到牽引機構在垂直方向以及 水平方向運動的位移值並在觸摸屏上顯示,從而實現精確定位整個安全監控係統的構成。
 
 
目前大多PLC都具有高速計數器功能,不需 增加特殊功能單元就可以處理頻率高達幾十或上百 KHz的脈衝信號而塔機對垂直方向水平方向精 度和響應速度要求不是很高,因此可&通過對塔機 垂直方向水平方向運動信號通過齒輪齧合進行采 樣、合理地選用編碼器,讓脈衝頻率既能在PLC 處理的範圍內又可以滿足測量的精度要求在測量 時,讓PLC對所接收的脈衝數與設定數值進行比 較,根據比較結果驅動相應的輸出點對牽引小車變 頻器進行輸出頻率的控製,實現接近設定值時電機 輸出頻率降低,從而減小係統慣性,達到精確定位 的目的通過對2個編碼器的信號高 速計數處理得到相應的距離在觸摸屏上顯示,也可 以通過觸摸屏設置數據控製執行機構停留在期望位 置
 
塔機安全監控係統編碼器的選取與安裝
 
旋轉編碼器是一種光電式旋轉測量裝置,它能 將被測的角位移直接轉換成數字信號高速脈衝信 號&]因此可將旋轉編碼器的輸出脈衝信號直接 輸入給PLC,利用PLC的高速計數器對其脈衝信 號進行計數,以獲得測量結果編碼器的選取要符 合兩個方麵,一是PLC接收的最高脈衝頻率,二 是測量的精度0〇毫米我們選用的是編碼器分 辨率是100P/R海轉每相輸出100個脈噸的 以測量水平方向位移為例,電機最高轉速是1500 $專/分(25轉/秒卷揚機卷筒直徑為400毫米, 卷揚機卷筒大齒輪數為40,檢測用的減速小齒輪 數10,齒輪減速比為4驗證如下:同時由上麵的數據知道係統每發一個脈衝行走 了 3.14mm 由於係統脈衝最高頻率遠遠低於PLC 采用的最高頻率,因此滿足了第一個條件;我們的 行走距離精度要求是10mm,可知理論精度完全滿 足此要求在旋轉編碼器屬於精密元件,塔機工作環境極 為惡劣,在使用中遇到的重要問題是如何抗幹擾 具體措施有:
 
在編碼器外部再加裝一個防護殼,以加強 對其進行保護,在安裝使用時不要劇烈震動和敲打,安裝 於檢測齒輪上的編碼器要求其安裝與傳動軸誤差不 大於0.2mm。信號傳輸時用屏蔽電纜,屏蔽線接地與編碼器的電源端連接編碼器的COM端與 PLC輸入COM端連接,A B兩相脈衝輸出線直接 與PLC的輸入端連接如'圖3所示(以垂直向為例)

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