基于PLC、变频器控制的淬火起重机

　　1 引言

　　淬火起重机是大型机械零件热处理淬火及调质工作的专用起重机,它与普通起重机大体相似,但需符合淬火和调质的工艺要求。淬火起重机与普通起重机的不同之处主要是主钩的起升机构。淬火起重机的主钩起升机构较为复杂,根据淬火及调制工艺,要求主钩能快速下降,下降速度在45-80m/min之间,以缩短细长轴类件锭口冒尾入油时间差及防止着火。

　　2 PLC 控制系统设计

　　2.1 淬火工艺流程

　　淬火工艺流程可以用图1来描述,主要包括以下几个方面:起重机吊着出炉的淬火工件行至1#或2#油槽位,1#或2#油槽位有专用两个限位,保证工件对准油槽正中央。

　　空冷结束,按下降、高速按钮,起重机带着工件高速入油,完成淬火过程。起重机吊着出炉的淬火工件行至1#或2#油槽位,1#或2#油槽位有专用两个限位,保证工件对准油槽正中央。

　　2.2 系统硬件设计

　　淬火起重机为15/3t,根据控制要求选用三菱FX2-48MR PLC作为升降机构控制器,包括24点输入,24点的继电器输出,供电电源为AC85V-264V交流电源,其中所有输入点用24V电源公用一个公共点(0V),且无需外部提供工作电源。对继电器输出分别提供6个公共点,各公共点间相互独立,即提供4个独立的输出通道,对应有隔离要求的输出控制。根据所吊最大工件重量计算选用45KW 变频电机作为主起升电机,由于是重力负载的变频调速用在起重机上,《(变频器应用教程》张燕宾主编)变频器采用西门子440专用起重变频器(55KW),保证主钩下降速度,图2为主钩主回路电路图。主钩电机选用YZP250M2-6(45KW)。1QF为主钩电机空开,1KM变频器上端接触器,2QF为主钩电机冷却风机空开,2KM为其接触器,主钩为双抱闸,3QF为抱闸电机空开,KM010、KM10为两抱闸电机接触器。本篇文章只介绍了主钩电机控制部分,其余输入输出点用在大、小车控制,本篇文章没有罗列。《(机床电气控制》王炳实主编)

　　3 PLC控制梯形图设计

　　除1#或2#油槽位外其余位置起重机均以中速上升、下降,只有在1#或2#油槽位(X1、X14)起重机才可实现高速、低速下降、上升,到1#或2#油槽位再将高速按钮按下再按下降即可实现快速下降。为避免高速下降停车对起重机冲击,根据工件长度设定高速下降时间为13秒,13秒后工件已全部没入油面以下,避免着火,这时程序自动进入低速下降阶段,停车靠下降限位停车,出油也为低速上升。为避免电磁力矩小于工件的重力矩,对抱闸设置了0.5秒的延时,电机先得电0.5秒建立一定的电磁力矩,抱闸打开。

　　3.1 程序流程框图

　　本文重点讨论淬火起重机淬火入油冷却的自动控部分,其程序框图如图3。