栈板提升机的控制部分设计
Key words: Motor, frequency converter, PLC 目 录
引言 1
一、 提升机的实际应用与基本结构 2
（一）提升机的实际应用 2
（二）提升机的基本机械结构 2
（三）原动机部分——电动机 4
（四）执行部分 5
（五）链条输送 6
二、 提升机的操作方法 6
（一）提升机的介绍 6
（二）提升机手动操作 6
三、 提升机的控制设计 7
（一）变频器的参数设置 8
（二）PLC的类型 10
（三）控制电路的基本部分 10
（四）电气回路控制图 11
（五）控制电路图 12
（六）控制程序 14
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
引言
近年来，栈板提升机在得到了很大的发展，并开始向着结构简单、安装方便、便于维修、占地小、效率高的方向发展。提升机的形式很多，对于不同的应用要求，有不同的形式和负载。提升机按用途民用提升机、货台提升机等；按结构方式可分为液压提升机、链条提升机等。目前提升机很少采用变频器电动机作为动力源，在很大程度上就限制了提升机的速度，变频器在一定程度上也起到了保护电路的作用。本设备是采用钢丝绳带动托台的升降，它对程序的稳定性要求很高，基于PLC控制技术，安装了许多光电传感器作为控制信号。并且采用变频器对电动机加以控制，节省了大量电量。同时，本设备的操作简单，分为手动和自动两种状态，设备在自动状态下课实现完全自动化。 提升机的实际应用与基本结构
（一）提升机的实际应用
近年来随着工业的发展，提升机得到了广泛的应用，提升机的样式也是各式各样，垂直提升机、斗式提升机等。主要应用于矿山、冶金、机械、建材、化工、橡胶、医药、电力、粮食、食品等行业的块状、粉状和短纤维状固体物料等的提升。提升机还具有占地小，便于布置。物料可以向上输送，也可以向下输送。噪音小，结构简单，安装、维修方便。结构简单合理、能耗小，节约电能，料槽磨损小等特点，常见的提升机如图1-1、1-2所示：
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展，提升机得到了广泛的应用，提升机的样式也是各式各样，垂直提升机、斗式提升机等。主要应用于矿山、冶金、机械、建材、化工、橡胶、医药、电力、粮食、食品等行业的块状、粉状和短纤维状固体物料等的提升。提升机还具有占地小，便于布置。物料可以向上输送，也可以向下输送。噪音小，结构简单，安装、维修方便。结构简单合理、能耗小，节约电能，料槽磨损小等特点，常见的提升机如图1-1、1-2所示：
图1-1 垂直提升机 图1-2 斗式提升机
本文所写的栈板提升机属于垂直提升的一种，用于固体状态物体的从上往下或者从上至下的提升运输，在运输的过程中充分的利用节省空间，使之与生产中的其他设备联动，实现生产线的连续不断的生产。但本设备主要输送大型或者重量比较的一些产品，所以在提升机的上面加了一块栈板，用来承载需要加工的产品。本设备需人工加料，承载范围较大，需与出口的输出设备配套使用，使得运输过程实现自动化，这样有效的避了人工操作带来的不稳定性。而且很大程度上降低了运输成本。
（二）提升机的基本机械结构
1、提升机的基本组成
本设备的机械机构主要是由链条输送机、定滑轮、动滑轮、电动机及其传动机构组成。当设备开始运行时电动机M1与传动机构带动定滑轮转动，通过提升动滑轮带动托台的升降。当托台到达预定位置，电机M1停止运行，电机M2开始运行，带动链条输送机转动，将栈板送出。提升机的总体结构简图，如图1-3所示：
图1-3 总体结构简图
提升机的工作流程如图1-4所示：
图1-4 工作流程
原动机部分是驱动整部机器完成预定的动力源——电机。因为本设备结构相对来说比较简单，所以只有一个动力源。但因为本设备承担着两个方向的运动，必须要用两个电机，为了节省设备的成本，提高设备的稳定性，本设备在垂直或水平方向各采用一个三相异步电动机，通过控制电压来改变运行方向。电机的动力通过蜗轮蜗杆传到联轴节，而带动滑轮运行，从而带动钢丝绳提升货物。蜗轮蜗杆的作用是在提升的过程中起到制动保护的作用，以免提升机在工作中突然停机时，货物由于重力而下降。提升机的原动机部分机构简图如图1-5、1-6所示：
图1-5 电机与蜗轮传动简图
图1-6 蜗轮与主轴传动简图
（三）原动机部分——电动机
三相异步电动机概念：转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
动力方面的选择了R式绕线式三相异步电机，相比于笼式异步电机。绕线式增加了转子绕组和滑环具有了调速的功能。因为运输车主要是拉送栈板，为了保证一摞栈板在运行过程中不会滑落。所以要求有加速减速的作用，下面也会谈到变频器的作用。
整个栈板提升机系统中需要用到两个三相异步电机。一个是运输车的动力部分，负责小车的运动。二是栈板的取货卸货需要，栈板的传送需要电机带动链条把栈板传送到位。
三相异步电机功率要求，栈板运输车设计自重150kg，设计时速2.0m/s。
（四）执行部分
执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。一部机器也许只有一个执行部分；
也可以把机器的一个功能分解成两个或多个执行部分，比如：提升机的钢丝绳执行上升和下降运动的功能，滚筒执行横向运送栈板的功能。同时，在设计的过程中对轴的要求也是非常高的。
因为提升机主要靠主轴的传动，从而带动定滑轮的转动，再通过钢丝绳带动托台的上升和下降，横向运动是通过滚筒的运动带动栈板输送出提升机的链条输送机，它的执行部分主要也就包括这两个方面。提升机的执行部分主轴简图如图1-7所示：
图1-7 主轴简图
提升机的升降机构类似于吊车。有两根钢丝绳，一根为主，另一根为辅，主要用于安全性考虑，防止主钢丝绳的断裂。首先钢丝绳要绕过若干滑轮，然后固定在卷筒上，滑轮根据其用途可分为动滑轮和定滑轮，定滑轮的忻州固定不动，用于改变钢丝绳的方向。在提升机的顶部有两个定滑轮，一个用于主钢丝绳，另一个是辅钢丝绳用的，当提升机的速度过快时，或钢丝绳断裂掉下来的时候，它可以起到紧急抱死的作用。
本设备中的定滑轮采用的是尼龙塑料滑轮。相比较于钢滑轮来说，尼龙滑轮具有重量轻，方便与较高的地方安装
引言 1
一、 提升机的实际应用与基本结构 2
（一）提升机的实际应用 2
（二）提升机的基本机械结构 2
（三）原动机部分——电动机 4
（四）执行部分 5
（五）链条输送 6
二、 提升机的操作方法 6
（一）提升机的介绍 6
（二）提升机手动操作 6
三、 提升机的控制设计 7
（一）变频器的参数设置 8
（二）PLC的类型 10
（三）控制电路的基本部分 10
（四）电气回路控制图 11
（五）控制电路图 12
（六）控制程序 14
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
引言
近年来，栈板提升机在得到了很大的发展，并开始向着结构简单、安装方便、便于维修、占地小、效率高的方向发展。提升机的形式很多，对于不同的应用要求，有不同的形式和负载。提升机按用途民用提升机、货台提升机等；按结构方式可分为液压提升机、链条提升机等。目前提升机很少采用变频器电动机作为动力源，在很大程度上就限制了提升机的速度，变频器在一定程度上也起到了保护电路的作用。本设备是采用钢丝绳带动托台的升降，它对程序的稳定性要求很高，基于PLC控制技术，安装了许多光电传感器作为控制信号。并且采用变频器对电动机加以控制，节省了大量电量。同时，本设备的操作简单，分为手动和自动两种状态，设备在自动状态下课实现完全自动化。 提升机的实际应用与基本结构
（一）提升机的实际应用
近年来随着工业的发展，提升机得到了广泛的应用，提升机的样式也是各式各样，垂直提升机、斗式提升机等。主要应用于矿山、冶金、机械、建材、化工、橡胶、医药、电力、粮食、食品等行业的块状、粉状和短纤维状固体物料等的提升。提升机还具有占地小，便于布置。物料可以向上输送，也可以向下输送。噪音小，结构简单，安装、维修方便。结构简单合理、能耗小，节约电能，料槽磨损小等特点，常见的提升机如图1-1、1-2所示：
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
展，提升机得到了广泛的应用，提升机的样式也是各式各样，垂直提升机、斗式提升机等。主要应用于矿山、冶金、机械、建材、化工、橡胶、医药、电力、粮食、食品等行业的块状、粉状和短纤维状固体物料等的提升。提升机还具有占地小，便于布置。物料可以向上输送，也可以向下输送。噪音小，结构简单，安装、维修方便。结构简单合理、能耗小，节约电能，料槽磨损小等特点，常见的提升机如图1-1、1-2所示：
图1-1 垂直提升机 图1-2 斗式提升机
本文所写的栈板提升机属于垂直提升的一种，用于固体状态物体的从上往下或者从上至下的提升运输，在运输的过程中充分的利用节省空间，使之与生产中的其他设备联动，实现生产线的连续不断的生产。但本设备主要输送大型或者重量比较的一些产品，所以在提升机的上面加了一块栈板，用来承载需要加工的产品。本设备需人工加料，承载范围较大，需与出口的输出设备配套使用，使得运输过程实现自动化，这样有效的避了人工操作带来的不稳定性。而且很大程度上降低了运输成本。
（二）提升机的基本机械结构
1、提升机的基本组成
本设备的机械机构主要是由链条输送机、定滑轮、动滑轮、电动机及其传动机构组成。当设备开始运行时电动机M1与传动机构带动定滑轮转动，通过提升动滑轮带动托台的升降。当托台到达预定位置，电机M1停止运行，电机M2开始运行，带动链条输送机转动，将栈板送出。提升机的总体结构简图，如图1-3所示：
图1-3 总体结构简图
提升机的工作流程如图1-4所示：
图1-4 工作流程
原动机部分是驱动整部机器完成预定的动力源——电机。因为本设备结构相对来说比较简单，所以只有一个动力源。但因为本设备承担着两个方向的运动，必须要用两个电机，为了节省设备的成本，提高设备的稳定性，本设备在垂直或水平方向各采用一个三相异步电动机，通过控制电压来改变运行方向。电机的动力通过蜗轮蜗杆传到联轴节，而带动滑轮运行，从而带动钢丝绳提升货物。蜗轮蜗杆的作用是在提升的过程中起到制动保护的作用，以免提升机在工作中突然停机时，货物由于重力而下降。提升机的原动机部分机构简图如图1-5、1-6所示：
图1-5 电机与蜗轮传动简图
图1-6 蜗轮与主轴传动简图
（三）原动机部分——电动机
三相异步电动机概念：转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
动力方面的选择了R式绕线式三相异步电机，相比于笼式异步电机。绕线式增加了转子绕组和滑环具有了调速的功能。因为运输车主要是拉送栈板，为了保证一摞栈板在运行过程中不会滑落。所以要求有加速减速的作用，下面也会谈到变频器的作用。
整个栈板提升机系统中需要用到两个三相异步电机。一个是运输车的动力部分，负责小车的运动。二是栈板的取货卸货需要，栈板的传送需要电机带动链条把栈板传送到位。
三相异步电机功率要求，栈板运输车设计自重150kg，设计时速2.0m/s。
（四）执行部分
执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。一部机器也许只有一个执行部分；
也可以把机器的一个功能分解成两个或多个执行部分，比如：提升机的钢丝绳执行上升和下降运动的功能，滚筒执行横向运送栈板的功能。同时，在设计的过程中对轴的要求也是非常高的。
因为提升机主要靠主轴的传动，从而带动定滑轮的转动，再通过钢丝绳带动托台的上升和下降，横向运动是通过滚筒的运动带动栈板输送出提升机的链条输送机，它的执行部分主要也就包括这两个方面。提升机的执行部分主轴简图如图1-7所示：
图1-7 主轴简图
提升机的升降机构类似于吊车。有两根钢丝绳，一根为主，另一根为辅，主要用于安全性考虑，防止主钢丝绳的断裂。首先钢丝绳要绕过若干滑轮，然后固定在卷筒上，滑轮根据其用途可分为动滑轮和定滑轮，定滑轮的忻州固定不动，用于改变钢丝绳的方向。在提升机的顶部有两个定滑轮，一个用于主钢丝绳，另一个是辅钢丝绳用的，当提升机的速度过快时，或钢丝绳断裂掉下来的时候，它可以起到紧急抱死的作用。
本设备中的定滑轮采用的是尼龙塑料滑轮。相比较于钢滑轮来说，尼龙滑轮具有重量轻，方便与较高的地方安装
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