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，l#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。

图1 淬火工艺流程 

　　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、KMl0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。

图2 淬火起重机起升机构主回路图