類新型拖體絞車的電氣控制設計概述拖體絞車是鉆機上的一種重要設備，其用途是吊起和放下鉆桿等設備。傳統(tǒng)拖體絞車用的是機械控制，但其控制精度不高，而且容易發(fā)生故障。為此，我們研發(fā)了一種類新型拖體絞車，采用電氣控制，具有更高的控制精度和更可靠的性能。本文主要介紹類新型拖體絞車的電氣控制設計，包括硬件設計和軟件設計。硬件設計控制器選擇為實現電氣控制，我們采用了比較先進的工業(yè)控制器，主要包括三部分：PLC、觸摸屏和伺服變頻器。PLC：采用西門子S7-300系列PLC，具有可靠性高、功能強大、程序可擴展等優(yōu)點；觸摸屏：采用進口液晶觸摸屏，具有顯示清晰、操作簡單等優(yōu)點；伺服變頻器：采用西門子G130系列伺服變頻器，具有控制精度高、噪音小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。電機選擇在拖體絞車實際運行中，需要承受較大的負載和慣性力，因此需要選擇較大功率的電機。我們采用了一臺50KW的交流電機，通過伺服變頻器實現變頻控制。傳感器選擇為了實現對拖體絞車的位置和速度進行實時監(jiān)測，我們選擇了兩個傳感器：編碼器和保壓傳感器。編碼器：采用進口磁編碼器，可以實現對電機轉速和位置的高精度監(jiān)測；保壓傳感器：可以實現對液壓系統(tǒng)的壓力進行實時監(jiān)測，保證系統(tǒng)運行的可靠性。電路設計為了保證電路的穩(wěn)定性和可靠性，我們設計了多重保護電路，包括過流保護、過壓保護、欠壓保護、過載保護等。軟件設計控制程序框圖為了實現自動控制和人機交互，我們編寫了控制程序，使用西門子的STEP7編寫。整個控制程序如下所示：START

INITIALIZATION

INITIALIZINGI/OMODULES

INITIALIZINGVARIABLES

SETTINGPARAMETERS

ENDINITIALIZATION

RUNNING

READINGENCODERDATA

READINGPRESSURESENSORDATA

EXECUTINGCONTROLSTRATEGY

GENERATINGCONTROLSIGNALS

ENDRUNNING

ERRORHANDLING

HANDLINGMODULEERRORS

HANDLINGSYSTEMERRORS

ENDERRORHANDLING

STOP其中，INITIALIZATION模塊主要用于初始化硬件和變量，RUNNING模塊用于實時讀取傳感器數據和執(zhí)行控制策略，ERRORHANDLING模塊用來處理錯誤。人機界面設計為了方便操作者實時監(jiān)測和控制拖體絞車，我們設計了人機界面，使用西門子的WinCC編寫。人機界面如下所示：人機界面人機界面界面主要包括：實時監(jiān)測數據顯示區(qū)域、手動控制按鈕區(qū)域、自動控制按鈕區(qū)域等。操作者可以通過人機界面實現對拖體絞車的實時監(jiān)