摘 要

随着经济的全球化的发展，我国与海外的贸易往来越来越频繁，而在这种往来之中港口承担着枢纽的作用，港口的业务也在不断扩展，门座起重机，在港口运输中起着越来越重要的作用。同时也需要更多的港口技术人员，但是传统的培训方式已经无法满足港口的需求。因此本文准备设计开发一种门机综合电气模拟系统，让学员通过体验门机的各种操作，学会并掌握门机的操作以及维修。首先通过对门机实际工作情况进行分析确定仿真方式，再选择合适的电动机、PLC、变频器和一些辅助电气元件，然后完成电路控制系统的设计，进而完成模拟器。并且通过设置门座起重机在实际工作中经常遇到的故障，学员通过模拟驾驶器对门机的各种机构和故障进行操作，培养学员操作和维修的能力。

关键词：门机模拟器、变频器、PLC、控制系统

Abstract

With the development of economic globalization, China and the overseas trade more frequently, and in such dealings among ports assume the role of hub ports business is expanding, portal cranes in harbor transport playing an increasingly important role. But also the need for more port skill, but the traditional training methods have been unable to meet the needs of the port. Therefore, this article designs ready to develop a comprehensive door electrical simulation system that allows students to experience through the door of various operations, to learn and master door operation and maintenance. First through the door machine analysis to determine the actual work emulation mode, then select the appropriate motor, PLC, Inverter and some auxiliary electrical components, and then complete the design of the circuit control system, and then complete the simulator. And by setting the fault gantry crane in the practical work often encountered by students driving simulator machine door and fault institutions operate, develop students' ability operation and maintenance.

Key Words：Gantry crane simulator, Frequency converter, PLC, control system

目 录

第1章 绪论................................................................1

1.1 本文选题的研究意义...................................................1

1.2 本文选题的发展现状...................................................1

1.3 本文的主要研究内容...................................................2

1.4 本章小结.............................................................2

第2章 门座起重机综合概述..................................................3

2.1 门座起重机...........................................................3

2.2 运行机构.............................................................4

2.3 门座起重机模拟器设计思路.............................................4

2.4 本章小结.............................................................4

第3章 运行机构电气系统控制部分设计........................................5

3.1 概述.................................................................5

3.2 三相异步电动机的选型.................................................6

3.3 变频器的选型.........................................................7

3.3.1 变频器工作原理的介绍.............................................8

3.3.2 变频调速原理.....................................................8

3.3.3 变频器选型.......................................................9

3.4 PLC 设计............................................................10

3.4.1 概述............................................................10

3.4.2 PLC 选型........................................................10

3.4.3 门机模拟器运行机构PLC的编程设计................................11

3.5 电气辅助元件的选型..................................................12

3.6 本章小结............................................................13

1. 电气故障的设置.....................................................14

4.1 电气故障系统简述....................................................14

4.2 电气故障设置方式....................................................15

4.3 电气故障设置表......................................................17

4.4 本章小结............................................................18

1. 门机综合模拟系统的实际应用.........................................19

5.1 门机综合模拟器的组成................................................19

5.2 门机模拟器的训练说明................................................19

5.3 门机模拟器的不足....................................................20

5.4 本章小结............................................................20

1. 经济性分析........................................................21
2. 总结..............................................................22

致谢......................................................................23

参考文献..................................................................24

第一章 绪论

1.1本文选题的研究意义

随着我国加入世界贸易组织,我国与海外的经济交流越来越频繁。在这个交流中港口起到了至关重要的作用。 港口作为当前最重要的交通运输设施之一，承担着国家经济建设和对外贸易的枢纽作用，港口的基础设施中起重机是港口运作的臂膀，其工作效率决定了整个港口乃至交通运输线的效率。港口起重机中典型的门座式起重机、岸桥集装箱起重机等都是体积巨大操作复杂的大型机械。随着港口业务的增加，各类装卸设备也越来越多，同时也就需要更多精通门机操作和熟练检查维修门机的专业技术人员。

根据调查发现，我国目前传统的港口起重机培训模式多以带徒的形式进行，无论是职业技术院校还是港口新员工，都是通过老师傅的一对一教导后达到对操作的理解以及熟练。然而港口的工作环境复杂，新手操作容易造成事故，港口也无法提供练习的机会，所以老师傅只能在遇到典型问题时给学生一些指点，大部分时间学生只能是看的多，实际动手的机会几乎没有。这种教授模式效率低下，并且对港口生产速度有严重影响。