斗轮机控制系统设计
【摘要】 本文叙述了斗轮堆取料机的主要结构，对它的控制系统设计进行叙述，它的控制系统主要的分为几大部分：大车行走机构及程序设计，斗轮机构及程序设计，悬臂皮带机及程序设计，回转机构与程序设计，变幅机构与程序设计，夹轨机构与程序设计，卷筒机构与程序设计，尾车机构，电源系统。在设计中应选择了合适的PLC型号，然后给出控制方案，为后面设计PLC控制程序打下基础。通过了设计的要求，本文大致讲述斗轮堆取料机的PLC控制系统。
目 录
一、斗轮堆取料机结构及运行方式
二丶斗轮堆取料机的PLC控制系统设计
（一） 电气元件选型
（二）斗轮堆取料机的运行流程
三丶 斗轮机运行结构及PLC程序设计
（一） PLC应用
（二） PLC选型
（三） 组态设计
（四） 运行结构及程序设计
（五） 机器的故障检测
总结
参考文献 35
谢辞
一、斗轮堆取料机结构及运行方式
它两种作业方式，分为堆料和取料。堆料由带式输送机运来的散料经尾车卸至臂架上的带式输送机，从臂架前端抛卸至料场。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰可使料堆形成梯形断面的整齐形状。取料是通过臂架回转和斗轮旋转连续实现的。物料经卸料板卸至反向运行的臂架带式输送机上，再经机器中心处下面的漏斗卸至料场带式输送机运走。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰，可使斗轮将储料堆的物料取尽。如图11所示；
图11 斗轮堆取料机
其基本结构有：斗轮机构，回转机构，带式输送机，尾车，行走机构，夹轨机构，变幅机构，卷筒机构与运行机构组成（图12）
图12 斗轮堆取料机基本结构图
本文利用西门子S7300系列PLC对斗轮堆取料机进行改造设计。相比较继电器控制的简单逻辑控制，PLC控制的量多且可以方便通过修改程序实现改变控制方法和控制对象。使用PLC控制能够克服原有控制系统繁杂庞大的缺点，实现整机所有机构的单动、联动，操作控制。
二丶斗轮堆取料机的PLC控制系统设计
首先了解斗轮堆取料
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
机生产方面的作用和运行方式，从斗轮机的堆料方面，机器可有a.回转堆料法：机器不行走、前臂架回转一次，完毕后，机器再行走一段距离前臂架升高一定程度，进行第二次堆料，如此循环直至需要高度。b.行走堆料法：前臂架定于某一角度和高度机器行走堆料，如此重复进行。（此方法机器震动大 常处在至少两个动作以上的情况下工作，不经济）c.定点堆料法：机器不行走，前臂固定在某一角度及其某一高度位置上进行堆料，待料堆达到一定高度以后，方将前臂架回转到另一角度进行第二次堆料，直至堆料达到需要的高度为止。
机器的取料方法：a.水平全层取料法：机器不行走，前臂架回转某一角度取料完毕后，机器再行走一段距离往回取料，一次取完一层后，前臂下降至一定高度再进行第二层取料，如此循环直至需要高度，每层高度为斗轮直径的二分之一（半径）b.料堆斜坡层次取料法：机器不行走，前臂回转165°取第一层料后，大车往后退一段距离，前臂架下降至一定高度往回回转165°取第二层料，直至到料堆底料堆取成台阶坡度形状，此取料方法需前臂架端部正向差料堆斗部。
（一） 电气元件选型
1. 接触器
接触器的选用（选用表如表21），根据其负荷的类型和工作参数我们来选择和力的类型，接触器种类根据其负载性质选择直流接触器或者交流接触器。接触的适用类别分为无感微感负荷；绕 线式异步电动机的启动和停止；鼠笼式异步电动机的启动和运行中分段；笼型异步电动机的启动、反接制动、反转和电动。接触器的额定电压应与负载电路的额定电压相同，其额定电流大于或等于电动机的额定电流，线圈额定电压与电流种类相同。
表21 接触器型号
接触器
LC1D50M7C
2
个
接触器
LC1D18M7C
6
个
接触器
LC1D12M7C
9
个
接触器
LC1D09M7C
2
个
接触器
LC1D80M7C
2
个
接触器
LC1D95M7C
2
个
接触器
LC1D25M7C
3
个
接触器
LC1D205M7C+LADN11C
1
个
2. 微断
微型断路器，简称MCB （Micro Circuit Breaker ），是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。用于125A以下的单相、三相的短路、过载、过压等保护，包括单极1P，二极2P、三极3P、四极4P等四种。
微型断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。其主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。
微型断路器的选用表如表22所示：
表22 微断型号
微断
A9F19350+IOF
带辅助触点
2
个
微断
A9F19310+IOF
3
个
微断
A9F19306+IOF
带辅助触点
3
个
微断
A9F19316+IOF
带辅助触点
3
个
微断
A9F19320+IOF
带辅助触点
5
个
微断
A9F19340
带辅助触点
4
个
微断
A9F19310+IOF
带辅助触点
2
个
3. 断路器
断路器（英文名称：circuitbreaker，circuit breaker）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。
4. 继电器
继电器选用分为电磁式继电器，时间继电器，热继电器。其实电磁继电器根据被保护对象的特性，触头的种类数量，控制电路的电压电流负载性质来选择。时间继电器应根据其延时方式等因素来考虑，热继电器根据其工作时间的长短来进行选择。
目 录
一、斗轮堆取料机结构及运行方式
二丶斗轮堆取料机的PLC控制系统设计
（一） 电气元件选型
（二）斗轮堆取料机的运行流程
三丶 斗轮机运行结构及PLC程序设计
（一） PLC应用
（二） PLC选型
（三） 组态设计
（四） 运行结构及程序设计
（五） 机器的故障检测
总结
参考文献 35
谢辞
一、斗轮堆取料机结构及运行方式
它两种作业方式，分为堆料和取料。堆料由带式输送机运来的散料经尾车卸至臂架上的带式输送机，从臂架前端抛卸至料场。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰可使料堆形成梯形断面的整齐形状。取料是通过臂架回转和斗轮旋转连续实现的。物料经卸料板卸至反向运行的臂架带式输送机上，再经机器中心处下面的漏斗卸至料场带式输送机运走。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰，可使斗轮将储料堆的物料取尽。如图11所示；
图11 斗轮堆取料机
其基本结构有：斗轮机构，回转机构，带式输送机，尾车，行走机构，夹轨机构，变幅机构，卷筒机构与运行机构组成（图12）
图12 斗轮堆取料机基本结构图
本文利用西门子S7300系列PLC对斗轮堆取料机进行改造设计。相比较继电器控制的简单逻辑控制，PLC控制的量多且可以方便通过修改程序实现改变控制方法和控制对象。使用PLC控制能够克服原有控制系统繁杂庞大的缺点，实现整机所有机构的单动、联动，操作控制。
二丶斗轮堆取料机的PLC控制系统设计
首先了解斗轮堆取料
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
机生产方面的作用和运行方式，从斗轮机的堆料方面，机器可有a.回转堆料法：机器不行走、前臂架回转一次，完毕后，机器再行走一段距离前臂架升高一定程度，进行第二次堆料，如此循环直至需要高度。b.行走堆料法：前臂架定于某一角度和高度机器行走堆料，如此重复进行。（此方法机器震动大 常处在至少两个动作以上的情况下工作，不经济）c.定点堆料法：机器不行走，前臂固定在某一角度及其某一高度位置上进行堆料，待料堆达到一定高度以后，方将前臂架回转到另一角度进行第二次堆料，直至堆料达到需要的高度为止。
机器的取料方法：a.水平全层取料法：机器不行走，前臂架回转某一角度取料完毕后，机器再行走一段距离往回取料，一次取完一层后，前臂下降至一定高度再进行第二层取料，如此循环直至需要高度，每层高度为斗轮直径的二分之一（半径）b.料堆斜坡层次取料法：机器不行走，前臂回转165°取第一层料后，大车往后退一段距离，前臂架下降至一定高度往回回转165°取第二层料，直至到料堆底料堆取成台阶坡度形状，此取料方法需前臂架端部正向差料堆斗部。
（一） 电气元件选型
1. 接触器
接触器的选用（选用表如表21），根据其负荷的类型和工作参数我们来选择和力的类型，接触器种类根据其负载性质选择直流接触器或者交流接触器。接触的适用类别分为无感微感负荷；绕 线式异步电动机的启动和停止；鼠笼式异步电动机的启动和运行中分段；笼型异步电动机的启动、反接制动、反转和电动。接触器的额定电压应与负载电路的额定电压相同，其额定电流大于或等于电动机的额定电流，线圈额定电压与电流种类相同。
表21 接触器型号
接触器
LC1D50M7C
2
个
接触器
LC1D18M7C
6
个
接触器
LC1D12M7C
9
个
接触器
LC1D09M7C
2
个
接触器
LC1D80M7C
2
个
接触器
LC1D95M7C
2
个
接触器
LC1D25M7C
3
个
接触器
LC1D205M7C+LADN11C
1
个
2. 微断
微型断路器，简称MCB （Micro Circuit Breaker ），是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。用于125A以下的单相、三相的短路、过载、过压等保护，包括单极1P，二极2P、三极3P、四极4P等四种。
微型断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。其主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。
微型断路器的选用表如表22所示：
表22 微断型号
微断
A9F19350+IOF
带辅助触点
2
个
微断
A9F19310+IOF
3
个
微断
A9F19306+IOF
带辅助触点
3
个
微断
A9F19316+IOF
带辅助触点
3
个
微断
A9F19320+IOF
带辅助触点
5
个
微断
A9F19340
带辅助触点
4
个
微断
A9F19310+IOF
带辅助触点
2
个
3. 断路器
断路器（英文名称：circuitbreaker，circuit breaker）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。
4. 继电器
继电器选用分为电磁式继电器，时间继电器，热继电器。其实电磁继电器根据被保护对象的特性，触头的种类数量，控制电路的电压电流负载性质来选择。时间继电器应根据其延时方式等因素来考虑，热继电器根据其工作时间的长短来进行选择。
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