论机械设备自动化技术的应用
作者:佚名; 更新时间:2017-09-30

  随着国民经济和科学生产技术的不断发展,机械自动化技术广泛的应用在目前的机械生产和制造工作中,成为现代化机械技术的关键所在。下面是搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

  【摘要】结合我们国家的实际情况,我们应该有属于我们自己的机械设备电气工程自动化的道路,这样就可以确保我们国家的机械制造行业快速地、平稳地发展。因此,本文主要对机械设备电气工程自动化技术的应用进行详细研究。

  【关键词】机械设备;电气自动化;应用

  一、前言

  随着科学技术的不断提高,人们的生活在不断追求高效与完美,从文明社会的步行到今天的飞机高铁;从深林群居到今天的空中家园,人们的生活经过了不曾预想的巨变。然而万里高铁南北相通不再是长城的尸骨堆建,千米高耸大厦更不是埃及金字塔那样搬砖上梁———他是升降机。施工升降机是建筑现场不可或缺的施工工具,是以电力拖动的运行方式,把吊笼固定在两根刚性导轨上竖直方或斜向的来回可控运行的运送工人和货物的提升施工设备。主要用于建筑行业的桥梁、搭建高塔、高楼建造的施工现场载人送物,高效的运输物料,也减少人力的消耗。特别是在高楼的施工现场,施工升降机起非常关键的作用。但是传统的施工升降机控制方式要是继电器元件为主,也没用楼层呼叫,功能太单一。这样的升降机在每一次操作时继电器的触点都会有机械损耗,减少升降机的使用寿命。工人要乘升降机,或者要物料时都是通过大声呼喊司机,这样严重影响了施工的效率。在升降机的启动时对周围的冲击电流大,对其他用电设备有影响。升降机负载和空载时电机没有档位切换,浪费能源普通的升降机没有自动平层停机安全系统,人为的制动停机可能不准确定位,多次进出搬货物的施工纯在安全隐患,而安全问题是每个人最应该关注的问题,没有最好,只有更好。随着人们对升降机性能要求越来越高,普通升降机越来越不能满足市场要求了。

  二、机械设备电气自动化技术的应用分析

  2.1基本结构介绍

  施工升降机和常规日用电梯不同,它是施工现场用于运送各种物料,施工工具等专用的施工升降机。主要有安全栏,吊笼轿厢、机械导轨、平衡重量系统、大功率电机、控制电路、安全防护设备七大部分互相配合组成,每个部分都不能缺少,各个部分互相控制。安全栏用于禁止人员及其他杂物进入吊笼底的区域,防止当吊笼下降时发生安全事故。吊笼轿厢是有笼内和笼顶两个工作区用于乘载人员、物料小车等的乘载笼体。机械导轨是支撑和供给吊笼运行的带条形齿轮的钢铁支柱。平衡重量系统,是用于保护整个升降机运行,调整中心的特殊装置。电机一般有三个,用于作提升或下降吊笼的动力。控制电路是通过操作按钮或手柄对应设备动作的系统,是控制升降机工作的大脑。安全防护有门限位保护,用电器安全保护,安全抱闸。施工升降机对安全系数要求很高,对机械钢材的选用和安装都要经过专业人员一一检测签字验收,方可使用。升降机司机也要培训考证,才能上岗从事开机工作。但是由于施工现场脏乱嘈杂,司机不能及时接收施工人员的呼叫,给大家造成很多不方便,在舒适度上也不是很满意。

  2.2控制功能

  升降机设有超载报警,超载自动切断电机电源,禁止运行。多层呼叫,优先运行。自动精准平层,安全保护。①有超载传感器作超载监控,超载时候断开控制电路。②通过简单楼层上/下请求按钮,反馈楼层呼叫信号实现对电梯实时的监测。③电梯在运行过程中,反向的请求信号等待,顺行的请求到位停止。④当升降机到达呼叫层时,呼叫请求信号取消。如果还有其他层的呼叫请求信号,电梯在该层停留数秒后,继续运行。⑤升降机运行完毕所有呼叫后,关门停在当前楼层。⑥设计检测坠梯系统,实行强行制动和安全抱闸等防坠梯事件。

  2.3电路分析

  此图为光机集团的施工升降机电源控制系统电路图。选择笼内控制:当13和66接线端接了220V交流电后,扭转SY开关,然后按下笼内启动SA1,经过限速器限位开关,缺相保护开关闭合,三相交流变频接触器KM2线圈得电,同时KM2常开触点闭合。若前后及天窗门关闭到位即SL1、SL2、SL3、闭合,变频器无故障输出,则操作电源安全继电器线圈KA1得电,KA1常开触点闭合安全指示灯HL亮;在此过程中,任意一个门没有关到位,或者打开,或者变频器有故障输出,安全继电线圈KA1失电,立即停电保护。KA6为刹车动作输出,若KA6闭合则KM3刹车接触器闭合,抱闸同时进行能耗制动。选择笼顶操作:接上笼顶转换电缆,笼顶/笼内转换线圈得电,若此时笼内正进行操作,可以按下笼内停止SB1按钮,KM2失电,KM2常开触点断开,然后按下笼顶启动按钮SB5,则控制系统得电;若笼内不在工作时,直接按下笼顶启动按钮SB5即可选择笼顶操作。紧急按钮SA0,紧急情况按下,系统失电。

  三、硬件与软件设计

  3.1硬件设计

  采用三菱PLCFX2N-64MR-001信号的PLC可编程控制器。主要理由如下:三菱公司的PLC是大品牌,质量有保障。一般都都会承诺18个月以上任何故障的售后服务。它市面价格870元人民币左右,它有32个输入点,32个输出点满足设计需要,可连接输入输出扩展模块和特殊功能的模块,基本单元内置2轴独立最高100HZ定位功能,运行出来速度可达0.7微妙。和其他牌子的的PLC互换性强,配件也方便,使用、开发灵活。由于施工升降机要求安全、稳定、调试、安装方便等因素采用三菱PLCFX2N-48MR-001信号的PLC可编程控制器是可行的。若实际生产施工需要可以使用FX2N-128MR-001。以下设计可编程控制器可扩展,名称均可更改,时间可以根据实际需要更改。

  3.2软件部分设计

  用于控制升降机执行单向运行,体现PLC有优先执行的智能选择功能。呼叫任何时候都有效,第一个呼叫决定上/下登记。当升降机停止时,PLC将第一个输入的呼叫指令和升降机当前所在楼层进行比较,若呼叫在升降机的下方,则PLC锁定下行,直到升降机运行完在下行过程中按下的所有下呼叫指令,才进入上行锁定;若呼叫在升降机上方,则PLC锁定上行,直到运行完成上行过程中按下的所有上行呼叫指令,才进入下行锁定。在此我们以升降机上行为例。当升降机在一层,二层及以上呼叫时,或升降机在二层,三层及以上呼叫时,或升降机在三层,四层及以上呼叫时,PLC登记上行M40接通,M41断开。此时升降机优先运行当前上行方向的呼叫。下行登记也是同样原理,PLC将输入信号对比处理。以此有序进行上下运行,直到所有呼叫执行完毕,等待输入。精准平层控制,和有效安全抱闸控制优越性直接决定了升降机的产品质量,是生产和运行必须考虑的安全设计。在编程中设计中间继电器M61~M64、M71~M74在升降机运行到达目的地时,楼层检查结合楼层传感器精准平层停车,再完成停止过程中要完成的全部动作后,有时间继电器给停止的中间继电器复位。平层停止分为三种:

  ①顺序停止,在上行或下行的单向过程中需要停止;

  ②在上行到最高呼叫楼层,无须继续上行而停止;

  ③在下行到最低呼叫楼层,无须继续下行而停止。以三层停止为例:当升降机处于下行状态时M41接通,若三层下行有呼叫(Y7接通),或升降机处于上行状态时M40接通,若三层上行有呼叫(Y10接通),则升降机到达三层限位时,升降机电机停止,安全抱闸动作。当上降机处于上行状态时,且有三层下行呼叫(Y7接通)但无四层呼叫时,升降机运行到达三层M2接通,升降机电机停止,安全抱闸动作。当升降机处于下行状态时,且有三层上行呼叫(Y10接通)既无一层呼叫又无二层呼叫时,升降机运行到达三层(M2接通),升降机电机停止,安全抱闸动作。

  四、结束语

  综上所述,机械设备对于人类来说是非常重要的,处在一个非常重要的地位上,因此在机械设备的制造生产过程当中,对于机械设备的稳定性以及实用性就非常重要了。所以说,机械设备电气工程自动化的应用对于我们国家的机械设备制造行业来讲是有着非常重要的意义。

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