摘 要

门座式起重机是现代港口最主要的装卸设施之一。现如今港口的工业生产规模非常大，物质交换也非常频繁，随着门座式起重机的运输量的增加，起重机的结构越来越庞大和复杂。门座式起重机的控制端口的控制要求越来越精确，因此对正在工作时的起重机的响应速度，稳定性和可靠性提出了更高的要求。PLC的接口种类多，便于现场连接，集通信技术，计算机技术和其他技术的具有体积小，功能强大，自动控制技术的一种可编程逻辑控制器，能够适应各种工业控制机会恶劣的工作环境。通过利用变频器来对起重机行走机构电机的速度进行调节可以实现对起重机速度的安全有效的调节，而且可以扩大起重机的速度范围。

本文通过对PLC控制技术和变频技术结合在一起对港口门座起重机行走机构的电气控制进行了设计。首先讨论了所研究的门座起重机的各种技术参数然后研究了港口门座起重机行走机构电气控制原理，然后分析了行走机构的控制要素并讨论了控制对象，分析并提出了门座起重机行走机构控制的电气设计方案。

关键词：港口门座起重机；行走；可编程逻辑控制器（PLC）；变频器

Abstract

The portal cranes are one of the most important loading and unloading facilities in the modern port. Nowadays, the industrial production scale of the port is very large and the material exchange is very frequent. With the increase of the traffic volume of the portal crane, the structure of the crane is more and more complicated. The control requirements of the control ports of the portal cranes are increasingly accurate and therefore require higher demands on the speed, stability and reliability of the crane at work. PLC interface type, easy to field connection, set communication technology, computer technology and other technologies with a small size, powerful, automatic control technology, a programmable logic controller, to adapt to a variety of industrial control opportunities harsh working environment The Through the use of frequency conversion speed control mode, you can expand the crane speed range, improve low-speed in-position performance, improve the efficiency of the motor operation, improve staff stability and reliability.

In this paper, through the combination of PLC control technology and frequency conversion technology, the electrical control of the port crane crane is designed. Firstly, the various technical parameters of the portal crane are discussed. Then, the electrical control principle of the gantry crane walking mechanism is studied. Then the control elements of the walking mechanism are analyzed and the control object is discussed. The moving mechanism of the portal crane is analyzed and put forward Control of the electrical design.

Key Words：Port gate crane; walking; programmable logic controller (PLC); inverter

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的目的和意义 1

1.2 国内外发展状况 2

1.2.1 国内发展状况 2

1.2.2 国外发展状况 3

1.3 本文主要研究内容 3

1.3.1设计的基本内容 3

1.3.2 设计的目标 3

1.3.3 拟采用的技术方案 3

第2章门座起重机 5

2.1 门座起重机的介绍 5

2.2 门座起重机四大基本机构的简介 6

2.3 门座起重机行走机构电气系统设计各控制对象分析 6

2.3.1行走电气系统机构总体介绍 6

2.3.2行走电气系统机构各控制对象介绍 7

2.4 门座起重机行走机构电气系统设计输入输出信号分析 8

2.5控制系统总体设计 11

第3章门座起重机行走控制系统硬件配置 12

3.1：PLC的选型 12

3.1.1：PLC的介绍 12

3.1.2：PLC的功能 12

3.1.3：PLC的选型 13

3.1.4 PLC的通信 15

3.2.1变频调速原理 15

3.2.2变频器的控制方式 17

3.2.3变频器的选型 18

第4章行走机构程序设计 19

4.1行走机构的流程图分析 19

4.2行走机构运行时需要控制的输入输出量 19

4.2.1运行时需要控制的开关量 19

4.2.2运行时需要检测的开关量 20

4.2.3行走机构运行工况分析 21

5总结与展望 22

参考文献 24

致 谢 25

第1章 绪论

1.1 研究的目的和意义

随着时代的发展以及各方面需求的增加，工业生产的规模愈来愈大，而规模的扩大带来了大量的物质流通，水运作为一种最经济实用的运行方式，码头、港口的货物量也越来越大，因而港口、码头对那些装卸设备也越来越依赖，因而为了促进港口装卸作业高速有效的进行，我们对于装卸设备的要求也随之增高。当今港口、码头的货物装卸已经越来越不能离开门座起重机的使用。门座起重机由两部分组成，一个是门机机座上方可以实现全方位旋转的旋转部分；另一个是门机机座下方的运行部分，这部分主要负责在地面上预设的轨道上行走。臂架结构、旋转台、人字架与司机室组合形成了我们的旋转部分，它不仅可以完成旋转，在起升、变幅中也起到了重大作用；运行部分包括门架、运行结构，它可以完成行走。

门座式起重机是一种门座式起重机，它一般是支撑在地面的轨道上或者是起重机的支架的两侧，门座式起重机可以沿地面上的铁路运行，由于它的门孔空间比较大，所以它的下面可以通过铁路车辆或其他地面车辆。起重机上部的起升旋转架臂安装在门座式起重机的支架上。大部分港口的门座起重机都沿地面或建筑物上的起重机轨道工作，起重机在港口里执行的是转移货物的工作进行起重装卸的重复工作。门座式起重机具有行走，起升，旋转，变幅这四个基本执行机构。操作机构安装在门的下部，起到调整起重机的工作位置的作用。漏斗式起重机还配备有额外的设备，例如伸缩漏斗和皮带输送机，用来在使用抓斗加载散装材料时提高港口门座起重机的生产效率。除电气保护装置外，还配备起吊或起重扭矩限制器，起重机夹等安全装置。它是为这种门式插座设计而设计的，并且它还具有电气系统设计的匹配行程机构。