專利名稱：一種用于起重機的板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用在起重機上的板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前在起重機上應用的板坯夾鉗控制系統(tǒng)主要由總斷路器、總接觸器、電動機斷 路器、正反向接觸器、電磁制動器斷路器、整流橋、接觸器、放電電阻、磁粉離合器斷路器、整 流橋、接觸器、調整電阻組成；現有板坯夾鉗控制系統(tǒng)與起重機共用PLC系統(tǒng)，所有信號需 接入起重機PLC柜內。其中接觸器頻繁動作容易燒毀；二極管整流橋元件繁多，容易出故 障，而且電壓調整困難；而且與起重機主PLC系統(tǒng)之間的接線較多，容易出現故障點。

實用新型內容為了克服上述板坯夾鉗控制系統(tǒng)的弊端，本實用新型提供一種用于起重機的板 坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)，該板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)可以完成的夾鉗開閉動作，電磁制動 器及磁粉離合器的電壓可以動態(tài)調整，調整方便，同時 由于全部采用可控硅控制，無觸點操 作，因此故障率較低。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種用于起重機的板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)，包括PLC模塊、電動機可控硅控制 模塊、電磁制動器調壓模塊、電磁制動器整流模塊、磁粉離合器調壓模塊和磁粉離合器整流 模塊，其特征在于電動機可控硅控制模塊、電磁制動器調壓模塊、電磁制動器整流模塊、磁 粉離合器調壓模塊和磁粉離合器整流模塊都分別與PLC模塊相連；PLC模塊采用帶DP接口 的 CPU ；該實用新型需要與起重機PLC之間進行數據交換，并且數據量較大，同時為了以 后擴展功能的需要，需預留DP總線接口，因此PLC模塊采用帶DP接口的CPU。本實用新型選用兩組三相雙向可控硅對電動機的正反轉進行通斷控制，兩組可控 硅之間采用并聯連接，通過改變接線相序進行換相。采用可控硅單相半控橋進行整流，兩組 可控硅分別控制，通過PLC數字量輸出點的通斷狀態(tài)來控制可控硅的導通。本實用新型的電磁制動器和磁粉離合器都采用直流電壓，要求電壓動態(tài)可調， 其中電磁制動器要求在DC90V DC50V之間可設置兩檔輸出電壓，磁粉離合器要求在 DC24V DC5V之間可設置三檔輸出電壓，電壓的調節(jié)在交流輸入側實現，通過PLC模擬量輸 出點的4 20mA信號控制可控硅的觸發(fā)導通角進行電壓的調節(jié)。本實用新型的工作流程如下夾取板坯時，夾鉗打開到最大位置(旋轉限位開關的打開限位動作)，夾鉗控制箱 向起重機控制系統(tǒng)輸出打開信號，允許起重機起升機構下降。當起升機構下降到可以有效 夾緊板坯的高度時，夾鉗控制箱向起重機控制系統(tǒng)輸出到位信號，下降動作停止。起重機控 制系統(tǒng)向夾鉗控制箱發(fā)出夾緊指令，夾鉗電動機正向通電，同時磁粉離合器得電激活(此 時磁粉離合器工作在半壓狀態(tài))，電磁制動器得電打開(電磁線圈全壓激磁，半壓維持吸合狀態(tài))，電動機帶動減速器旋轉，通過鏈輪的傳遞，帶動絲杠旋轉，通過螺母套裝在絲杠上的兩個鉗腿向夾緊方向同時運行，直到夾鉗夾緊板坯，此時鉗腿不能繼續(xù)運行，磁粉離合器打 滑，輸出軸停止旋轉，零速開關給出零速信號，經延時后，電動機、磁粉離合器、電磁制動器 斷電，夾鉗控制箱向起重機控制系統(tǒng)輸出夾緊信號，允許起重機起升機構起升。放下板坯時，起重機起升機構下降，當板坯被放到接料平面后，夾鉗控制箱向起重 機控制系統(tǒng)輸出到位信號，下降動作停止。起重機控制系統(tǒng)向夾鉗控制箱發(fā)出打開指令，夾 鉗電動機反向通電，同時磁粉離合器得電激活(此時磁粉離合器工作在全壓狀態(tài))，電磁制 動器得電打開(電磁線圈全壓激磁，半壓維持吸合狀態(tài))，電動機帶動減速器旋轉，通過鏈 輪的傳遞，帶動絲杠旋轉，通過螺母套裝在絲杠上的兩個鉗腿向打開方向同時運行，直到夾 鉗打開到最大位置(旋轉限位開關的打開限位動作)，向控制系統(tǒng)給出打開到位信號，經延 時后，電動機、磁粉離合器、電磁制動器斷電，夾鉗控制箱向起重機控制系統(tǒng)輸出打開信號， 允許起重機起升機構起升。本發(fā)明的有益效果是在該系統(tǒng)中設置獨立的PLC系統(tǒng)，采用高性能S7-300系列 PLC作為主控制器；取消接觸器，所有通斷操作均由可控硅完成，實現無觸點控制；將二極 管整流橋更新為可控硅全控整流橋，減少元件，并能方便調節(jié)電壓及切換電壓等級；所有動 作通過編程進行控制，接線簡單，調節(jié)及設置非常方便。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖。圖2是本實用新型的PLC系統(tǒng)電路圖。圖3是本實用新型的電動機主電路圖。圖4是本實用新型的三相可控硅觸發(fā)板電路圖。圖5是本實用新型的電磁制動器主電路圖。圖6是本實用新型的磁粉離合器主電路圖。圖7是本實用新型的可控硅調壓觸發(fā)板電路圖。圖8是本實用新型的可控硅整流觸發(fā)板電路圖。
具體實施方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施例。實施例1. CPU 的選擇如圖2所示，CPU選用西門子CPU 315-2DP，I/O模塊全部為西門子S7-300系列模塊。2.電動機雙向可控硅觸發(fā)板的選擇本實例選用Kt36P觸發(fā)板，該板是具有三相交流調壓和調功功能的一體化觸發(fā) 板，通過改變導通角的大小來調整輸出電壓，這種觸發(fā)方式連續(xù)性好，輸出電壓平穩(wěn)，無電 壓沖擊，能夠限制瞬時電流，適合各種類型的負載。圖4是本實用新型的三相可控硅觸發(fā)板 電路圖。3.可控硅調壓觸發(fā)板的選擇[0028]本實例選用Kt 12單相可控硅調壓/整流觸發(fā)板，該觸發(fā)板既可以用在調壓電路中 又可以用在整流電路中，內部采用專用芯片，移相觸發(fā)，線性化好，工作穩(wěn)定，可以觸發(fā)500A 以下的雙向可控硅或者單向可控硅，采用脈沖串觸發(fā)，移相范圍0 178°，適用各種感性 負載和阻性負載。圖7是本實用新型的可控硅調壓觸發(fā)板電路圖。4.可控硅整流觸發(fā)板的選擇本實例選用Ktl2單相可控硅調壓/整流觸發(fā)板，該觸發(fā)板既可以用在調壓電路中 又可以用在整流電路中，內部采用專用芯片，移相觸發(fā)，線性化好，工作穩(wěn)定，可以觸發(fā)500A 以下的雙向可控硅或者單向可控硅，采用 脈沖串觸發(fā)，移相范圍0 178°，適用各種感性 負載和阻性負載。圖8是本實用新型的可控硅整流觸發(fā)板電路圖。
權利要求一種用于起重機的板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)，包括PLC模塊、電動機可控硅控制模塊、電磁制動器調壓模塊、電磁制動器整流模塊、磁粉離合器調壓模塊和磁粉離合器整流模塊，其特征在于電動機可控硅控制模塊、電磁制動器調壓模塊、電磁制動器整流模塊、磁粉離合器調壓模塊和磁粉離合器整流模塊都分別與PLC模塊相連；PLC模塊采用帶DP接口的CPU；兩組三相雙向可控硅對電動機的正反轉進行通斷控制，兩組可控硅之間采用并聯連接，通過改變接線相序進行換相；采用可控硅單相半控橋進行整流，兩組可控硅分別控制，通過PLC數字量輸出點的通斷狀態(tài)來控制可控硅的導通；電磁制動器和磁粉離合器采用直流電壓且電壓動態(tài)可調，其中電磁制動器要求在DC90V～DC50V之間設置兩檔輸出電壓，磁粉離合器要求在DC24V～DC5V之間設置三檔輸出電壓，電壓的調節(jié)在交流輸入側實現，通過PLC模擬量輸出點的4～20mA信號控制可控硅的觸發(fā)導通角進行電壓的調節(jié)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于起重機的板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)，應用在起重機上的板坯夾鉗電動機通斷、電磁制動器調壓、整流控制、磁粉離合器調壓、整流控制等。該板坯夾鉗無觸點控制系統(tǒng)采用西門子CPU 315-2DP，S7-300系列I/O模塊進行數據采集和邏輯控制；采用兩組三相雙向可控硅對電動機的正反轉進行通斷控制；采用可控硅調壓觸發(fā)板對電磁制動器和磁粉離合器的輸入交流電壓進行動態(tài)調節(jié)；采用單相可控硅半控橋和可控硅整流觸發(fā)板對電磁制動器和磁粉離合器的交流電壓進行整流，配合調壓觸發(fā)板以得到所需的直流電壓；外圍元件僅有斷路器等標準通用元件；使用西門子編程工具SIMATIC MANAGER V5.4進行PLC程序的編制。
文檔編號B66C13/32GK201574039SQ200920306650
公開日2010年9月8日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權日2009年7月22日
發(fā)明者盧興利 申請人:大連寶通工業(yè)控制有限公司