王荣飞 开题报告

塔里木大学毕业论文（设计）开题报告课题名称 PLC在电动单梁起重机 质量检测中的应用实现 学生姓名 王荣飞 学 号 8021210201 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业电气化与自动化 班 级 电气化14-2 指导教师 刘媛杰 起止时间 2013.7-2014.6 机械电气化工程学院教务办制开题报告正文一、本课题的来源及研究的目的和意义：起重机是一种用来起吊、放下和搬运重物的设备。是建筑、码头等地主要的重型物料运输方式，应用十分广泛。尤其是当今高层建筑林立，起重机在施工过程中越来越重要，正在向着大型化发展。起重机由于工作环境差,粉尘等对电机的集电环、电刷和接触器腐蚀性大，加上工作任务重,实际过载率高,由于冲击电流偏大,容易造成电动机触头烧损、电刷冒火、电动机及转子所串电阻烧损和断裂等故障,影响现场生产和安全，所以要研究采用起重机采用先进的可编程控制技术（PLC），以程序控制取代继电器-接触器控制，进而实现了起重机的半自动化控制。可编程序控制器（PLC）是一种自动顺序控制装置,可以用来代替复杂的继电器控制回路;而它的体积小,重量轻,接线方便,便于按照需要改变控制顺序。PLC作为通用控制计算机，编程语言易于为技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。利用可编程序控制器代替电动单梁起重机整机性能检测惯用的人工操作,既减轻了检测人员的劳动强度,又提高了控制的精确性,是值得推广的控制方式。PLC安装不需要特殊机房和严格的屏蔽。使用时只要各种器件连接无误，系统便可工作，各个模件上设有运行和故障指示装置，便于查找故障，大多数模件可以带电插拔，模件可更换，使用户可以在最短的时间内查出故障，并排除，最大限度地压缩故障停机时间，使生产迅速恢复。二、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析：1.PLC原理及发展 PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。2. 起重机质量检测技术由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长。起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要好用，容易维护，操作方便，而且安全性要好，故障要少，平均无故障工作时间要长。可靠性是国际市场产品竞争的焦点，国外许多大公司都制定了可靠性内控标准。我国起重机的性能要赶超世界先进水平，最关键的是要提高可靠性，使起重机具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。起重安全，象其他方面的安全工作一样都必须做好，在现在各方面起重机械运用的非常广泛，起重机作为重要的物流设备，停产或有故障所造成的损失是无法估量的。对于起重机的质量检测和检验也变得非常严格，各种起重机的性能参数必须严格按照规定制定，除了起重机本身的制造质量以外，起重机本身的运行能力是最重要的。为了更科学、更方便、快捷的检测起重机的运行能力，采用PLC设计的自动控制程序满足了起重机质量检测的需要。三、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析：起重机在物流业是不可缺少的运输工具，所以它的能够也要求较高，如果出现故障不仅对于运输流程将有着很大的影响而且还会造成伤亡事故，因此对于起重机的安全质量检测也变得尤为重要、做好起重吊装或拆装作业过程中的风险评估和质量检测以及如何防范和避免安全事故的发生，加强起重机的检测、维修和日常保养，经过多年使用和拆装的起重机会有安全隐患。电动单梁起重机是笨重的设备，运输安装困难，对起重机产品质量检测一般是在使用现场进行，为此要求控制设备体积小，接线方便，可以随身携带。又由于使用现场的条件不同，要求控制设备有随机手动控制功能，以保证运行时的安全。 实现此任务主要是利用PLC对起重机进行控制根据对梁式起重机检测过程的控制要求，利用编程软件对PLC进行编程，让其按照规定程序运行。主要针对工作机构在空载和加载两种工况下的检测,使之可以让PLC可以控制起重机进行进退、左右、升降的运行。逐步加载至1.1倍额定负载再重复上述六个动作,按规定当加载到1.1倍额定负载时,周期运行不少于1h。可以检测起重机的运行是否正常。4、 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路1.PLC具体控制方案设计出电动单粱起重机吊臂自动往复运动的自动控制程序，以实现电动单粱起重机自动往复运行状况是否良好，应用PLC的寄存器指令设计自动往返控制系统，用电动机拖动吊臂实现单周送货，电动机正转，吊臂前进，电动机反转，吊臂后退。2. 了解起重机的结构 通常，起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动)，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。3. 电动单梁起重机质量检测要求起重工作的事故常常造成很大的危害，所以在可能的条件下，在设计制造、安装检查、使用管理和报废等方面都有层层的要求。起重机控制电路必须保证安全的事项，要求采用正确电路。联锁、限位开关，并且禁止有寄生电路、虚假回路、错误回路，以防止误动作等。电动单梁起重机有升降、进退、左右行三个动作机构。该起重机在工作时有上升、下降、左行、右行、前进、后退六个动作。起重机的整机性能检测试验一般要求是这样的：当钩上没有负载时，前进、后退、左行、右行、上升、下降六个动作运行，若无异常现象，逐步加载至1.1倍额定负载再重复上述六个动作，按规定当加载到1.1倍额定负载时，周期运行不少于1h。电动单梁起重机任意两个机构不能同时起动，但可同时运行，但三个机构不能同时运行。五、完成本课题所必须的工作条件及解决办法 根据电动单粱起重机质量检测要求制订PLC自动控制方案，设计出和自动控制方案配套电气控制图。 任何一种电器控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时应遵循以下基本原则：（1）限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入进行调查研究，搜集资料，拟定电器控制方案，同时解决设计中出现的各种问题。（2）制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便。（3）保证控制系统的安全、可靠。六、完成本课题的工作方案及进度计划第一周：题目定稿及填写开题报告第二周：毕业设计（论文）任务书及进度表第三周：查找资料、写出论文大纲第四周第六周：完成总体设计第七周第九周：完善论文，并完成初稿第十周第十二周：第二次交稿给老师批阅第十三周：完善、修改论文第十四周：完成终稿交老师批阅七、主要参考文献1电气控制与可编程控制器.电子工业出版社.薛士龙2可编程序控制器应用技术.电子工业出版社.陈金华3P