一种基于S7‑200系列PLC的力矩限制器控制柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于S7‑200系列PLC的力矩限制器控制柜，属于起重机控制技术领域。包括柜体和接线排、CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源；起重机上的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器通过接线排与模拟量模块电连接，模拟量模块与CPU电连接，CPU的电能输出端通过接线排与副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器电连接，CPU通过接线排与触摸显示器和起重机控制柜电连接，CPU、数字量模块和中间继电器依次电连接，中间继电器通过接线排与起重机控制柜电连接，开关电源与中间继电器和数字量模块电连接，开关电源通过接线排与触摸显示器电连接，开关电源与起重机控制柜电连接。

A torque limiter S7 200 series control cabinet based on PLC

The utility model discloses a torque limiter S7 200 series PLC control cabinet based on, which belongs to the technical field of crane control. Including the cabinet and wiring row, CPU, analog module, digital module, relay and switch power supply; auxiliary hook crane pin shaft on the sensor, the main hook tension sensor and the angle sensor module through the electrical wiring row and simulation connection, the analog module is electrically connected with the CPU, CPU power output end of the connection row is connected with the auxiliary hook pin sensor, main hook tension and angle sensors, CPU connected by wiring row and touch display and crane control cabinet electric, CPU, digital module and intermediate relay are orderly connected through intermediate relay wiring row is connected with the electric crane control cabinet, switching power supply and intermediate relay and digital the amount of switching power supply module is electrically connected, connected by wiring row and touch display power, switching power supply and electrical connection for crane control cabinet.

【技术实现步骤摘要】
一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜
本技术涉及起重机控制
，特别涉及一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，该力矩限制器控制柜便于模块化设计，易于维护。
技术介绍
海洋及矿山等恶劣环境使用的起重机对力矩限制器产品稳定性、可靠性要求极高，因为故障造成的停工停产损失巨大。起重机用户在选用力矩限制器产品时通常会考虑进口品牌产品，但进口品牌产品的订货周期长，成本高昂且售后服务根本得不到保障。现有力矩限制器大多采用国外单片机一体化设计，可扩展性差，故障率较高，对于非专业人员不易检修维护，而专业人员由于不能及时到达现场，严重影响作业效率及安全。S7-200系列PLC在国内应用广泛，稳定可靠，成本优势明显，一般电气专业人员均可无障碍使用。
技术实现思路
本专利的目的在于提供一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，便于模块化设计，易于维护。所述技术方案如下：本技术实施例提供了一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，包括柜体和柜体内的接线排、CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源；起重机上的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器通过接线排与模拟量模块电连接，所述模拟量模块与CPU电连接，所述CPU的电能输出端通过接线排与副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器电连接，所述CPU通过接线排与起重机驾驶室内的触摸显示器和起重机上的起重机控制柜电连接，所述CPU、数字量模块和中间继电器依次电连接，所述中间继电器通过接线排与起重机控制柜电连接，所述开关电源与中间继电器和数字量模块电连接，所述开关电源通过接线排与触摸显示器电连接，所述开关电源与起重机控制柜电连接。其中，本技术实施例中的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器、角度传感器、起重机控制柜和触摸显示器接线在接线排的一侧，所述模拟量模块、CPU、中间继电器和开关电源接线在接线排的另一侧。进一步地，本技术实施例中的柜体内还设有空气开关，所述空气开关与CPU、起重机控制柜和开关电源电连接。进一步地，本技术实施例中的柜体上设有强制开关，所述强制开关与数字量模块电连接。进一步地，本技术实施例中的柜体内设有声光报警模块，所述声光报警模块与数字量模块和开关电源电连接。进一步地，本技术实施例中的柜体上设有开关电源指示灯，所述开关电源指示灯与开关电源电连接。其中，本技术实施例中的CPU为CPU226CNAC/DC/RLY。其中，本技术实施例中的模拟量模块为EM235CNAI4/AQ1×12Bit。其中，本技术实施例中的开关电源为MDR-40-24。其中，本技术实施例中的中间继电器包括六个继电器。本技术实施例提供的技术方案的有益效果为：本技术实施例提供了一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，该控制柜基于S7-200系列PLC，具有成本低、稳定、操作简单等优点，对操作人员要求低；同时，该控制柜通过接线排的设置，使其便于模块化设计，易于扩展。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜与起重机上的设备的连接图；图2是本技术实施例提供的基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜的原理框图；图3是本技术实施例提供的基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜的电路图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。参见图1-3，本实施例提供了一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，该力矩限制器控制柜设于起重机驾驶室内，用于模块集成及接线。该控制柜包括柜体和柜体内的接线排、CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源等。其中，起重机吊臂上的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器通过接线排与模拟量模块电连接，模拟量模块与CPU电连接（分别通过供电线和内部总线连接），CPU不但为模拟量模块供电，同时模拟量模块将从副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器获取的信号发送到CPU。其中，CPU的电能输出端通过接线排与副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器电连接（通过电缆）。CPU通过接线排与起重机驾驶室内的触摸显示器和起重机电气房内的起重机控制柜电连接；其中，触摸显示器用于工况、数据及报警显示，标定数据与设置参数录入，可手持控制；起重机控制柜用于电气系统集成及接线。CPU与起重机控制柜进行数据交互，同时起重机控制柜为CPU供电（通过电缆）。其中，CPU、数字量模块和中间继电器依次电连接，中间继电器通过接线排与起重机控制柜电连接用于输出开关量。开关电源与中间继电器和数字量模块电连接，开关电源通过接线排与触摸显示器电连接，开关电源通过电缆与起重机控制柜电连接，则实现为各模块供电。其中，本实施例中的力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器、副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器之间通过电缆连接。具体地，力矩限制器控制柜输出六根电缆分别为角度传感器电缆（4线）、副钩销轴传感器电缆（4线）、主钩拉力传感器电缆（4线）、触摸显示器电缆（6线）、控制输出电缆（与起重机控制柜连接，8线）和电源电缆（与起重机控制柜连接，2线），前五根电缆均与接线排连接。其中，本实施例中的角度传感器用于采集吊臂角度信号；主钩拉力传感器和副钩销轴传感器用于采集吊钩上拉力信号；模拟量模块用于将采样数据传送至CPU；CPU采用S7-200系列CPU，其带有光电隔离电源转换模块、内部存储器和输入输出IO端；中间继电器用于将数字量信号转换为开关量输出；数字量模块用于实现CPU的数字量输入和输出，可集成在CPU中或由CPU上的端口实现；开关电源用于将220V交流电转换为24V直流电源输出。其中，本技术实施例提供的力矩限制器控制柜的工作过程为：CPU通过模拟量模块采样主钩拉力传感器、副钩销轴传感器和角度传感器信号。CPU读取通过触摸屏显示器设置的主钩重量标定、副钩重量标定及角度标定数据等，采用分段插值算法计算主钩实际起重量、副钩实际起重量和吊臂角度等。依据吊臂结构参数计算当前主钩工作幅度和副钩工作幅度。按照技术协议书提供的曲线表计算当前工作幅度对应的额定起重量。依据GB12602-2009《起重机械超载保护装置》输出报警控制信号。进一步地，参见图2和3，本技术实施例中的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器、角度传感器、起重机控制柜和触摸显示器等接线在接线排的一侧（柜体上对应地设有电缆出口），模拟量模块、CPU、中间继电器和开关电源接线在接线排的另一侧。具体地，CPU通过PPI通讯电缆与接线排连接。本实施例中根据需要可以在接线排的一侧外接其他电缆，而在接线排的另一侧增加其他功能模块。其中，本技术实施例中的柜体上设有空气开关用于对供电进行短路、过流等保护并控制通断，空气开关具体可以设于接线排相邻上方，该空气开关设于起重机控制柜的电能输出端与开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于S7‑200系列PLC的力矩限制器控制柜，其特征在于，包括柜体和柜体内的接线排、CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源；起重机上的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器通过接线排与模拟量模块电连接，所述模拟量模块与CPU电连接，所述CPU的电能输出端通过接线排与副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器电连接，所述CPU通过接线排与起重机驾驶室内的触摸显示器和起重机上的起重机控制柜电连接，所述CPU、数字量模块和中间继电器依次电连接，所述中间继电器通过接线排与起重机控制柜电连接，所述开关电源与中间继电器和数字量模块电连接，所述开关电源通过接线排与触摸显示器电连接，所述开关电源与起重机控制柜电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，其特征在于，包括柜体和柜体内的接线排、CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源；起重机上的副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器通过接线排与模拟量模块电连接，所述模拟量模块与CPU电连接，所述CPU的电能输出端通过接线排与副钩销轴传感器、主钩拉力传感器和角度传感器电连接，所述CPU通过接线排与起重机驾驶室内的触摸显示器和起重机上的起重机控制柜电连接，所述CPU、数字量模块和中间继电器依次电连接，所述中间继电器通过接线排与起重机控制柜电连接，所述开关电源与中间继电器和数字量模块电连接，所述开关电源通过接线排与触摸显示器电连接，所述开关电源与起重机控制柜电连接。2.根据权利要求1所述的基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，其特征在于，所述副钩销轴传感器、主钩拉力传感器、角度传感器、起重机控制柜和触摸显示器接线在接线排的一侧，所述模拟量模块、CPU、中间继电器和开关电源接线在接线排的另一侧。3.根据权利要求1所述的基于S7-200系列PLC的力矩限制器控制柜，其特征在于，所述柜体内还设有空气开关，所述空...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦道远，
申请(专利权)人：宜昌市江三科技开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42