基于核電站應(yīng)用的數(shù)控起重機(jī)特點(diǎn)淺析

1、基于核電站應(yīng)用的數(shù)控起重機(jī)特點(diǎn)淺析摘要：本篇文章就圍繞三門核電廢物暫存庫數(shù)控起重機(jī)為例對數(shù)控起重機(jī)的特性進(jìn)展闡述說明，結(jié)合實際制造情況主要介紹了其防輻射、高自動化、高定位精度、高平安性的特點(diǎn)。旨在加強(qiáng)對數(shù)控起重機(jī)應(yīng)用的認(rèn)知。關(guān)鍵詞： 核電站 數(shù)控起重機(jī) 定位精度 自動化 防輻射 平安中圖分類號： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A引言隨著時代的開展，目前已經(jīng)進(jìn)入了信息化社會。有人會問：何謂信息化？信息化是指培養(yǎng)、開展以計算機(jī)為主的智能化工具為代表的新消費(fèi)力，并使之造福于社會的歷史過程。當(dāng)前的時代，信息化可謂無孔不入，已經(jīng)浸透了社會的方方面面，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)等。作為傳統(tǒng)根底行業(yè)的機(jī)械行業(yè)也沒法“設(shè)身世外，

2、上世紀(jì)國外就有了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等等信息化利用技術(shù)。而起重機(jī)作為物料搬運(yùn)的重要機(jī)械設(shè)備，一直給人的感覺就是quot;笨重quot;、quot;粗暴quot;、quot;低端quot;等等。然而，隨著工業(yè)化的開展，對曾經(jīng)的“傻、大、笨起重機(jī)有了新的需求，從需求上，倒逼起重機(jī)行業(yè)進(jìn)展變革。在這種背景下，數(shù)控起重機(jī)姍姍登場.一般來講，對數(shù)控起重機(jī)有需求的地方，無外乎數(shù)字化倉庫、核電特定場所等等有特殊環(huán)境或需求的地方。本篇文章就圍繞核電環(huán)境的數(shù)控起重機(jī)三門核電AP1000工程廢物暫存庫數(shù)控起重機(jī)為例對數(shù)控起重機(jī)的特性進(jìn)展闡述說明。一、廢物暫存庫中的數(shù)控起重機(jī)特點(diǎn)數(shù)控起重機(jī)用如今時髦的話來講就是起重機(jī)行

3、業(yè)的“高、富、帥。其主要特點(diǎn)如下：配置高端，選材優(yōu)異，性能先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)良，平安性高。SRTF廠址廢物處理廠房系統(tǒng)廢物暫存庫中的數(shù)控起重機(jī)因其所處的環(huán)境有輻射性，人員不宜長時間進(jìn)入，故操作員只能在遠(yuǎn)間隔 的與輻射環(huán)境隔離的控制間進(jìn)展操作。而廢物暫存庫是用來放置受污染的廢料桶裝，這些廢料放置于庫內(nèi)的幾千個暫存架內(nèi)，這就要求起重機(jī)可以自動的準(zhǔn)確定位±5mm，并進(jìn)展抓取、輸送操作，而且在此過程中，人員可以不進(jìn)展干預(yù)，完全由起重機(jī)自己判斷、完成。這就對數(shù)控起重機(jī)提出了如下要求：1.防輻射；2.高自動化；3.高定位精度；4.高平安性；二、防輻射一般的材質(zhì)受到輻射后，都會產(chǎn)生性能變異，譬如會脆化，

4、易碎，且產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，造成隱患。故在輻射環(huán)境中，需要使用防護(hù)措施對關(guān)鍵設(shè)備或部件進(jìn)展保護(hù)，如SRTF中的攝像頭就增加了保護(hù)罩；鋼構(gòu)造油漆采用的是防輻射的油漆；主要的電氣元器件都進(jìn)展了防輻射屏蔽；電纜也采用的防輻射電纜K3電纜。這樣就有效的降低了輻射對零部件的損害，延長了設(shè)備在輻射環(huán)境中的壽命。注：SRTF中的起重機(jī)設(shè)備設(shè)計壽命為60年。三、高自動化起重機(jī)的主控系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、人機(jī)界面組成?？刂葡到y(tǒng)采用15的觸摸屏作為系統(tǒng)的上級機(jī)，采用SIEMENS大型PLC進(jìn)展邏輯控制，其中由大型PLC作為主控站，經(jīng)PROFIBUS數(shù)據(jù)控制總線與提升、橋架和小車的驅(qū)動器相連，同時與提升、橋架和小車

5、的絕對地址編碼器，及提升機(jī)構(gòu)的電子秤相連，實現(xiàn)對提升、橋架和小車裝置的各個方向的驅(qū)動及定位進(jìn)展控制，并進(jìn)展全面的保護(hù)。觸摸屏為操作人員對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)展實時監(jiān)控以及數(shù)據(jù)交換和處理提供了一個良好的人機(jī)界面。觸摸屏將顯示大、小車及提升機(jī)構(gòu)的當(dāng)前坐標(biāo)和目的坐標(biāo)、工作狀態(tài)、故障顯示等信號，并顯示所選目的的地址，抓具的當(dāng)前地址等重要數(shù)據(jù)，進(jìn)展自動或手動，點(diǎn)動，慢速等的操作。并在界面上顯示廢料桶裝卸的動態(tài)過程，廢料的堆放狀態(tài)等。起重機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)采用的是變頻控制，可以對速度進(jìn)展準(zhǔn)確控制，最低頻率可以為0.1級數(shù)，可以有效、準(zhǔn)確的控制起重機(jī)的運(yùn)行速度。主控系統(tǒng)圖四、高定位精度端梁示意圖從機(jī)構(gòu)上來講，起重機(jī)大小

6、車運(yùn)行軌道都經(jīng)過了機(jī)械加工，保證了軌道的程度度及直線度，且起重機(jī)的大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)都加裝了導(dǎo)向輪裝置，保持起重機(jī)絕對按照軌道直線運(yùn)行，不會發(fā)生偏斜運(yùn)行，保證了大、小車方向的運(yùn)行精度。從電控方面來講，起重機(jī)所用為變頻電機(jī)，電機(jī)上裝有增量編碼器，用來向PLC準(zhǔn)確反響電機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，從而為其利用變頻器控制輸出頻率從而控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制起重機(jī)各機(jī)構(gòu)速度提供有力支持。起重機(jī)大車方向通過激光測距儀進(jìn)展大車間隔 測定，精度可達(dá)0.1毫米級；小車方向利用拉線絕對地址編碼器來對小車運(yùn)行間隔 進(jìn)展準(zhǔn)確控制，精度同樣可達(dá)0.1毫米級；起升機(jī)構(gòu)方向采用拉線絕對地址編碼器來對起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行間隔 進(jìn)展準(zhǔn)確控制；同時，

7、起升機(jī)構(gòu)采用了剛性導(dǎo)向系統(tǒng)，使起升過程強(qiáng)迫執(zhí)行垂直運(yùn)動，不允許發(fā)生晃動或偏斜運(yùn)行。此外，加上系統(tǒng)的冗余設(shè)計，保證了系統(tǒng)的定位可靠、穩(wěn)定，精度有保證。重復(fù)精度高。絕對地址拉線編碼器五、高平安性從電控系統(tǒng)來講，各種保護(hù)可謂無以復(fù)加，介紹如下：在起重機(jī)總電源回路中設(shè)有能切斷所有電源的主隔分開關(guān)及總進(jìn)線自動空氣開關(guān)，配有短路、過載保護(hù)。配有緊急停頓保護(hù)，控制電源鑰匙鎖定保護(hù)，失壓保護(hù)，零位保護(hù)以及相序保護(hù)。起升機(jī)構(gòu)：設(shè)有過電流保護(hù)，短路保護(hù)，失壓及零位保護(hù)，缺相保護(hù)，超速保護(hù)，制動器保護(hù)，起升重量限制保護(hù)以及限位保護(hù)。起升機(jī)構(gòu)在最高位置設(shè)兩套行程開關(guān)，當(dāng)?shù)谝惶仔谐涕_關(guān)失效時，第二套超行程開關(guān)起作用。兩

8、套行程開關(guān)采用不同構(gòu)造形式和控制不同的斷路裝置。在最低位置處裝設(shè)1個低位行程開關(guān)。大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：設(shè)有過電流保護(hù)，斷路保護(hù)，失壓及零位保護(hù)，缺相保護(hù)及限位保護(hù)。限位保護(hù)設(shè)有兩級行程開關(guān)。第一級開關(guān)從高速切換至低速，第二級切斷低速并停頓運(yùn)動。再有就是起重機(jī)設(shè)有監(jiān)視系統(tǒng)，操作人員在控制室可以通過屏幕直觀的理解現(xiàn)場的情況，隨時隨地的監(jiān)控現(xiàn)場起重機(jī)運(yùn)行狀況，可以防止意外發(fā)生。在大、小車上共設(shè)置 4 臺 耐輻照攝像頭，分別用于：1、監(jiān)視大車方向用攝像頭一臺變焦；2、 監(jiān)視小車方向用攝像頭一臺變焦；3、 監(jiān)視起升運(yùn)動用攝像頭一臺變焦，帶云臺4、 監(jiān)視廠房全景攝像頭一臺變焦，帶云臺攝像頭具有下述功能：1、在 8m 的范圍內(nèi)看清 1cm×1cm的物體，且明晰可見；2、 自帶光源，被攝物體的反射照度不低于 50lux ；3、 被攝物體在監(jiān)視器顯示的圖像可占據(jù)整個屏幕面積的三分之一以上；4、 彩色液晶監(jiān)視器，監(jiān)視器與吊車控制臺設(shè)計在同一控制柜內(nèi)，監(jiān)視器布置在上方，控制臺操作手柄/按鈕布置在下方，便于操作人員隨時觀察