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高架門座起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)
時間:2022-03-02來源:起重機(jī)廠家瀏覽次數(shù):221
1周奇才。自動化倉庫的管理與控制系統(tǒng):丨學(xué)位論文卜地址:四川成都西南交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院高架門座起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)國電機(jī)械設(shè)計研究所杭州華新機(jī)電工程有限公司嚴(yán)律明徐靜三峽MQ2000型高架門座起重機(jī)(以下簡稱高架門機(jī))1995年在吉林水工機(jī)械廠完成整機(jī)出廠調(diào)試以來至今已有7年多,為三峽工程的建設(shè)作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
1電機(jī)與調(diào)速方案高架門機(jī)由起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車機(jī)構(gòu)組成。其中起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用直流電動機(jī)加可控硅整流的調(diào)速方案。起升機(jī)構(gòu)由2臺電機(jī)和2套整流裝置分別驅(qū)動,機(jī)構(gòu)保證了2臺電機(jī)的負(fù)載是相同的,正常作業(yè)時,只要控制2臺電機(jī)的速度(位置)相同即可;回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)則由2臺電機(jī)和1套整流裝置驅(qū)動,為保證2臺電機(jī)的負(fù)載基本平衡,在電樞回路串聯(lián)了降壓電阻。大車機(jī)構(gòu)則采用交流電動機(jī)加液力偶合器的方案,電氣系統(tǒng)圖見。
電機(jī)采用Z4系列直流電動機(jī)。高架門機(jī)的起升機(jī)構(gòu)在安裝工況*小幅度時*大起重量為63t,額定速度為28m/min.而在澆筑工況時,滿載(20t)時的速度應(yīng)為63m/min,空載(5.6t)時則應(yīng)為100m/min,調(diào)速范圍較大。因而在安裝工況,采用改變電樞電壓的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方案,而在澆筑工況,當(dāng)電機(jī)超過額定速度后采用減少勵磁電流的弱磁升速恒功率調(diào)速方案。
可控硅整流裝置采用6RA22系列全數(shù)字直流調(diào)速裝置,整個控制系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)由16位微處理器來實現(xiàn)。1個帶有數(shù)字顯示器的參數(shù)設(shè)定單元,不再需要其他附加設(shè)備便可完成參數(shù)的設(shè)定與調(diào)試。電樞由2個反并聯(lián)無環(huán)流三相全控橋供電,為電樞可逆系統(tǒng),并有較大的弱磁調(diào)速范圍。采用微機(jī)控制使系統(tǒng)的調(diào)試過程大為簡化,既可根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行手動優(yōu)化,也可通過調(diào)用參數(shù)對電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器及勵磁特性曲線進(jìn)行自動優(yōu)化,從而實現(xiàn)*佳控制。裝置還具有完善的故障診斷、報警、顯示和保護(hù)功能。
2PLC硬件配置與應(yīng)用軟件套利用一對一方式通訊,節(jié)省了大量的控制電纜,便于安裝、維護(hù),提高了可靠性。采用GV50一E型觸摸顯示屏可實時動態(tài)以圖形和數(shù)字同時顯示整機(jī)狀況,如時間、吊鉤高度、回轉(zhuǎn)角度、變幅幅度等,出現(xiàn)故障時能同時顯示故障代碼。并且,還可根據(jù)需要切換顯示不同的生產(chǎn)畫面。
高架門機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可360°回轉(zhuǎn),變幅機(jī)構(gòu)只能在*小幅與*大幅之間運行。
2GV50―E型觸摸顯示屏與回轉(zhuǎn)的吊鉤俯視位置需逐點手動生成。先將回轉(zhuǎn)光電編碼器360°回轉(zhuǎn)變化值分成64個區(qū)域再將變幅光電編碼器的幅度變化值分成16份,逐點輸入至顯示屏。
3帶絕對值編碼器的主令開關(guān)一般的主令開關(guān)都是節(jié)點式的,個別也有帶電位計的。在繁重工況下,其在1年左右就會損壞。因此,應(yīng)配置帶絕對值編碼器的主令開關(guān)。絕對值編碼器在一圈內(nèi)數(shù)據(jù)從0~255變化,主令開關(guān)在零位與正、反*大值之間使編碼器各轉(zhuǎn)160°左右,即使主令開關(guān)在零位及正、反*大位置之間約有100個點,相當(dāng)于無級調(diào)速。由于編碼器選用堅固型、無接觸磨損、可靠性高,因而主令開關(guān)的壽命有所提高。另配有專門開發(fā)的軟件,使絕對值光電編碼器在安裝時無需對準(zhǔn)數(shù)據(jù)位置。
絕對值編碼器安裝固定后,其升降對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向是固定的,即對應(yīng)的降方向,絕對值編碼器的數(shù)據(jù)為增加方向,中間有可能增至一定數(shù)值后突變至零,再從零開始增加。主令開關(guān)在零位時對應(yīng)的數(shù)據(jù)可能是其變化范圍中的任一個。在設(shè)置方式下,只要將主令從零位往升方向至*大值,再往降方向至*大值,PLC就能自動得出數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù),從而計算出升區(qū)間長度和降區(qū)間長度。進(jìn)而計算出主令手柄位置在升或降區(qū)間的相對長度值,就可換算成相應(yīng)的速度給定值。計算流程圖見。
4PLC增量給足采用6RA22系列全數(shù)字式可控硅直流調(diào)速裝置,利用PLC的D/A模塊輸出作為調(diào)速裝置的速度給定,機(jī)構(gòu)的恒定加速度通過PLC增量形式給出。通過安澆筑工況方式轉(zhuǎn)換開關(guān),可方便地調(diào)整機(jī)構(gòu)的加速度,如安裝時起升速度*高為28m/min,加速時間為5s,澆筑時再結(jié)合重量傳感器及電機(jī)電流等參數(shù),使?jié)M載起升速度為63m/min,空載自動為100m/min,為提高生產(chǎn)率,加速時間則縮短為3s兼顧了安裝時所需的平穩(wěn)及澆筑生產(chǎn)時的高效,見。增量計算流程圖見。
配有專門開發(fā)的位勢負(fù)載抱閘控制軟件,當(dāng)電機(jī)電流大于設(shè)定值時才允許報閘打開,防止溜鉤;停機(jī)時,先電制動,當(dāng)速度降到設(shè)定值以下,再投入報閘(緊急故障狀況時,則立即投入抱閘),做到制動平穩(wěn)可靠,制動器磨損少。
26多重保護(hù)裝置配有如限位有光電編碼器、凸輪開關(guān)和極限機(jī)械開關(guān)等保護(hù)裝置,重量檢測有負(fù)荷傳感器和電機(jī)電流等參數(shù)綜合檢測,正常時,所有保護(hù)同時起作用。當(dāng)部分有故障時,在安全有保障的前提下,可方便地通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將部分保護(hù)切除,不影響正常生產(chǎn),待允許停機(jī)時,再消除相應(yīng)故障,確保安全生產(chǎn),適應(yīng)國情。
2.7配置機(jī)房操作開關(guān)電機(jī)低速運行值可方便地設(shè)置,便于卷筒穿繩和調(diào)整等維護(hù)工作。
2.8配置故障診斷程序當(dāng)電氣故障出現(xiàn)時,能實時顯示故障代碼。
2.9PLC的程序編制將用于順序控制的級式編程移植到方式、功能塊轉(zhuǎn)換上,從而縮短了程序掃描時間,提高了實時響應(yīng)速度,使程序簡潔、明了、易于調(diào)試。
3結(jié)束語高架門機(jī)自三峽工地投入使用以來,由于其先進(jìn)、可靠、使用維護(hù)方便,受到了使用單位的好評。在基本無資料的情況下,使國產(chǎn)高架門機(jī)電氣控制性能上了1個臺階,可與進(jìn)口設(shè)備相比美,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。△1=|°XDi―-安裝時的給定增量T1△2=D2―-澆筑時的給定增量用增量給定除了可改變電機(jī)的加減速度,還可通過判斷目標(biāo)值是否等于當(dāng)前給定值來確認(rèn)電機(jī)是處于加速還是速狀態(tài),從而可利用電機(jī)電流等參數(shù)來計算吊鉤下負(fù)載大小,再對力矩保護(hù)曲線線性插值,計算出允許力矩值,作后備力矩超載保護(hù)。
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2022-03
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