攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要
摘 要
随着科技进步与经济发展，电能的应用越来越广泛，电气对电能的生产、运输、分配与应用起着控制、调节、检测与保护的作用。而PLC的引入使得电器控制变得简单方便，智能可靠。
电动葫芦又叫电动提升机，是一种轻小型起重设备，广泛应用于重物的提升、下降、平移搬运，可以减轻劳动强度，提高生产效率，改善劳动条件的必备机械，如在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等生产部门中得到应用。它具有自重轻、构造紧凑、体积小、维修方便、经久耐用等特点。主要结构是减速器、起升电机、运行电机、断火器、电缆滑线、卷筒装置、吊钩装置、联轴器、软缆电流引入器等集动力与制动力于一体。它的执行机构主要由提升机构和水平移动装置组成，机构由锥型电动机、减速器、钢丝卷筒等组成。提升电动机通过减速箱拖动钢丝卷筒，电动机正转或者反转，拖动卷筒，可以使吊在钢丝绳上的吊钩上升或下降，实现提升和下放对象，水平移动装置由电动机，减速箱，导轮，“工”字梁等组成。平移电动葫芦可以在工字梁上来回移动，用机械撞块限制前后两个方向的移动行程。
本文主要是关于电动葫芦控制的设计。通过对电动葫芦的控制设计以及PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解机器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。
关键词 电动葫芦，提升，下降，平移，PLC
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACT
ABSTRACT
Along with the science and technology progress and economic development. Electric power application is more and more widely . Electrical production, transportation, distribution and application of electricity plays a control role, adjust, test and protection.And the introduction of the PLC make electric control becomes easy and convenient, intelligent and reliable.
Also called electric hoist, electric hoist is a small-sized lifting equipment, widely used in weight lifting, lowering, translational carrying, can reduce labor intensity, improve production efficiency, improve the working conditions necessary machinery,. Such as in factories, mines, railway stations, ports, construction, hydropower station, warehouse, etc applied in the production department. It has light weight, compact structure, small volume, convenient maintenance, durability, etc. Main structure is the reducer, lifting motor, motor operation and firearms, cable wire, roll device, hook device, couplings, flexible cable current introduction of device, etc. Integrating force and braking force. Its executive body is mainly composed of hoisting mechanism and horizontal moving device, institutions from cone type motor, speed reducer, the wire reel, etc. Hoist motor through a gearbox drag the wire reel, motor are turning or reverse, drag the reel, can make the hanging on the rope hook up or down, and realize the object of raising and lowering, level of mobile device consists of motor, reducer, the roller, the word \beam, etc. Translation can move back and forth on the h beam of the electric hoist, with mechanical collision block limits move in two directions before and after the trip.
This article is mainly about the design of the electric hoist control. Through control of the electric hoist design and work principle of PLC control system analysis, system design, programming, and debugging work practice, Know machine control system's general design idea, familiar with and master the peripheral circuit and software design method, and master the method of using PC to monitor PLC working conditions.
Keywords Electric hoist，Lifting，lowering，translation，PLC
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目 录
目 录
摘 要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT .................................................................................................................... II
1 绪论 .............................................................................................................................. 1
1.1 电动葫芦的系统设计研究的意义 ........................................................................... 1 1.2 电动葫芦课题背景 ................................................................................................ 1 1.3 电动葫芦发展趋势 ................................................................................................ 4
2 电动葫芦的应用 .......................................................................................................... 6
2.1 电动葫芦的工作原理 ............................................................................................ 6 2.2 电动葫芦的分类及特点 ......................................................................................... 6 2.3 电动葫芦的运行条件及使用领域 ........................................................................... 8 2.4 电动葫芦的使用维护 ............................................................................................ 9 2.5 电动葫芦使用的注意事项 ..................................................................................... 9
3 零件的选取以及控制方案的选择 ............................................................................. 11
3.1 零件的选取 ......................................................................................................... 11 3.2 控制方案的选择 .................................................................................................. 11
3.2.1 继电器-接触器的控制 ................................................................................ 11 3.2.2 PLC的控制 ............................................................................................... 11 3.2.3 PLC控制与继电器-接触器控制相结合 ....................................................... 12
4 控制系统设计 ............................................................................................................ 14
4.1 设计原则 ............................................................................................................ 14 4.2 电气控制设计 ..................................................................................................... 14
4.2.1 升降电机的设计 ....................................................................................... 14 4.2.2 平移电机的设计 ....................................................................................... 16 4.3 PLC的设计 ........................................................................................................ 18
4.3.1 PLC的应用 .............................................................................................. 18 4.3.2 PLC选型及I/O分配 ................................................................................. 21
结 论 .............................................................................................................................. 29 参 考 文 献 .................................................................................................................. 30 致 谢 .............................................................................................................................. 31
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论
1 绪论
1.1 电动葫芦的系统设计研究的意义
电动葫芦是集电动机，减速机和钢丝绳卷筒（或环链）为一体的小型起重设备，大多数还带有行走小车，配合单梁桥式或门式起重机，组成一个完整的起重机械。电动葫芦的主体，是钢丝绳卷筒居中，一端是电动机，通过中间的转动轴，将动力传递到另一端的减速机，减速机带动卷筒（或环链）钢丝绳起重。现在电动葫芦的电动机多采用锥形转子电动机，这种电动机能够在断电时自行制动。传统的电动葫芦控制系统都采用继电器—接触器等元件组成的硬件逻辑控制电路，不但接线复杂，而且经常出现故障，可靠性较差，所以要对其系统进行升级改造。
电动葫芦近几年的发展十分缓慢。从上个世纪60到70年代初，我国从前苏联引入了TV型钢丝绳电动葫芦，在70年代初我国自行设计了CDl型钢丝绳电动葫芦，迄今为止CDl型在国内生产制造、使用已有30多年。在这之间，有一些厂家引入国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。
其中电动葫芦控制系统技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的：（1）国内电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低；（2）近20年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上；（3）CDl型钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率。
近年来，国外的电动葫芦制造技术水平快速发展。随着我国加入WTO，外资企业纷纷抢占中国市场，国外产品对国内的冲击将越来越严重。价格和档次低的国内产品，已不再有足够大的市场，用户越来越重视产品的性价比。因此，国内电动葫芦如不及时地调整国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。
1.2 电动葫芦课题背景
在生产实践中，我们越来越依赖流水作业。对于轻工业，流水线发展非常迅速，一般的可以用传送带来完成。但对于重工业生产，大批量物资需要生产、搬运，利用传送带传送工件不太实用。为了提高劳动效率、改善劳动条件，轻型起重设备电动葫芦用途广泛。深受欢迎。它是将电动机、减速器、卷筒、制动器和运行小车等紧凑地合为一体的起重机械，具有轻巧、灵活、成本较低、并且安全可靠，加上零部件通用程度大，互换性强，起重能力高，维护方便等特点，它被广泛应用于工厂、矿山、港口、仓库、货场、商店等场所的搬移、起吊和装卸。
电动葫芦是集电动机，减速机和钢丝绳卷筒（或环链）为一体的小型起重设
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论
备，大多数还带有行走小车，配合单梁桥式或门式起重机，组成一个完整的起重机械。电动葫芦的主体，是钢丝绳卷筒居中，一端是电动机，通过中间的转动轴，将动力传递到另一端的减速机，减速机带动卷筒（或环链）钢丝绳起重。现在电动葫芦的电动机多采用锥形转子电动机，这种电动机能够在断电时自行制动。传统的电动葫芦控制系统都采用继电器—接触器等元件组成的硬件逻辑控制电路。
上世纪80年代在国外，特别是德国、芬兰、日本、英国、法国及保加利亚等国家的厂家，不仅相继研制生产出性能先进的电动单梁、悬挂和电动葫芦桥式起重机，还派生出先进适用的葫芦门式起重机、葫芦式抓斗起重机、葫芦吊钩抓斗两用起重机、葫芦吊钩抓斗电磁三用起重机、葫芦式旋臂起重机、葫芦式壁行起重机、葫芦桥式堆垛起重机及立体仓库用葫芦式巷道堆垛起重机。葫芦式起重机品种、类型、规格的不断扩展及在起重运输设备中所占比重的增加，将使各种类型的葫芦式起重机形成一种独立而重的起重运输设备体系。
世界工程起重机行业在最近的二十年发生了巨大的变化。RT(越野轮胎起重机)和AT(全地面起重机)产品的快速发展,在经济发展的趋势和市场激烈的竞争下,导致世界市场的进一步整合。目前,世界工程起重机年度销售已达约75亿美元。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有10多家，世界市场主要集中在北美、日本/亚洲和欧洲。美国既是生产工程起重机的主要国家，又是最大的世界市场之一。由于起重机行业在日本、德国的崛起以及RT和AT产品的迅速发展,美国制造商已经在60年代到70年代的世界市场占据了主导地位受到削弱,形成鼎足之势的美国、日本和德国。近年来,美国经济好转,市场活跃,外国公司参与竞争。美国制造商强度也增加，特雷克斯起重机公司的崛起就是一个例子。特雷克斯起重机公司前身是美国科林起重机厂,自1995年以来,通过一系列的合并和收购(并购)活动,已经发展成为一个世界顶尖的公司,年销售额从1992年的1992美元到1998年的7.71亿美元,预计将在1999年超过10亿美元。
日本从70年代成为一个建筑起重机生产国家,产品质量和数量迅速增加,已出口到欧洲和美国市场,年度生产居世界第一。自1992年以来,由于日元升值,国内基础设施投资下降和亚洲金融危机,每年的产量在下降,年总产值从1991年约5100亿日元下降到1997年的3100亿日元左右，1998年又比1997年下降1/3以上。1998年日本工程起重机总产量为25560台，其中，RT产品2087台，汽车起重机820台，履带起重机692台，随车起重机15032台，其他两类机种共7029台。RT产品年总产值达550亿日元，为各机种之首，其次为履带起重机，约400亿日元。日本5t以上的轮式起重机市场总销售量达6700台，目前日本市场年需求量为3000台。欧洲市场是潜力很大的市场。欧洲各工业国既是工程起重机的出口国，也是重要的进口国。德国是欧洲最大的市场,其次是英国、法国、意大利和其他国家。
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