PLC變頻器在門座起重機中的使用_圖文

1、¨技術(shù)論壇iTlo¨-中國高斯杖術(shù)套量pLC變頻器在門座起重機中的使用文/孫琦【摘要】門式起重機采用PLC作為系統(tǒng)控制器,變頻器作為拖動系統(tǒng)變頻調(diào)速驅(qū)動囂,起動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好.控制可靠、方便,兼有多種保護。是目前較為理想的控制方式。本文以門機起升機構(gòu)為例,對變頻調(diào)逮門機控捌原理進行簡單分析。【關(guān)鍵詞】PLC變額囂門式起重機調(diào)速門座式起重機(以下簡稱門機是港口碼頭前沿裝卸一般散雜貨的通用港口裝卸起重機.在各海港、內(nèi)河碼頭都廣泛使用。傳統(tǒng)門機采用轉(zhuǎn)子串電阻方式進行有級調(diào)速.控制系統(tǒng)多采用各種接觸器、繼電器、電阻器等元件.對整機沖擊大,尤其在停車與起動時震動較為厲害.影響使用

2、壽命,而且使系統(tǒng)故障率升高。近年來隨著變頻技術(shù)和控制設(shè)備的發(fā)展.門機普遍采用籠形異步電動機取代原來的繞線式異步電動機.用變頻器作為變頻調(diào)速的電源。用PLC作為控制裝置進行無觸電控制.這種控制模式改善了調(diào)速性能.增加了系統(tǒng)的町靠性。延長了門機壽命。本文以青島港MQ2533型fj機起升機構(gòu)為例.對變頻調(diào)速門機控制原理進行簡單介紹。門機起升機構(gòu)拖動系統(tǒng)的負載都屬于位能性恒轉(zhuǎn)矩負載?？刂频囊笾饕?起動轉(zhuǎn)矩大,起動運行平穩(wěn),能夠順利實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)有合理的升降速度,空載、輕載時速度快,減少工時,重載時要求速度慢(9電動機應(yīng)有較大的起動轉(zhuǎn)矩和過載能力.耐熱絕緣等級較高,并有相應(yīng)保護(多具有一定的調(diào)速范圍,調(diào)

3、速方便(采用電氣和機械雙重制動.防止溜鉤。MQ2533型門座起重機.是青島港自主設(shè)計制造的岸邊雜貨起重機.額定起重能力為25噸.電氣調(diào)速采用日本安川公司全變頻交流調(diào)速系統(tǒng)。有先進的電氣調(diào)速、控制性能和計算機管理性能,通過觸摸屏,可實行故障診斷顯示和設(shè)備運行監(jiān)控。起升機構(gòu)由開閉機構(gòu)和支持機構(gòu)兩個機構(gòu)組成。采用二臺大連伯頓公司YZP355Ml一8M 160KW變頻電機.分別由二臺變頻器驅(qū)動。眥使用安川公司CP一316H型PLC,變頻器采用具有三電平控制的VS616G7A變頻器。具有五種控制模式(開環(huán)V/f控制方式;帶PGV/f控制方式;無PG矢量控制l方式;帶PG矢量控制方式;無PG矢量控制2,能

4、在很寬范圍內(nèi)無級調(diào)速?？梢愿鶕?jù)需要自由設(shè)定加減速時間。具有很好的速度響應(yīng)性能。良好的低速力矩特性使電機在起動和加速時可獲得足夠大且平滑的加速度:具有零速全轉(zhuǎn)矩功能.保證零速時吊鉤在空中暫時停住,直到電磁制動器抱閘。防止溜鉤。起升系統(tǒng)電路如圖l:.-曲啊霸-刪_-礴田1起升機構(gòu)閉環(huán)控制示意圈主回路三相電源經(jīng)HIQl開關(guān)、HIIND輸入電抗器輸人到變頻器R、S、T端作為變頻器輸入電源,變頻器進行速度調(diào)整后,從U、V、W端輸出。經(jīng)H5KMl接觸器輸出到起升電機進行速度控制。變頻器采用帶PG矢量控制方式.與起升電機同軸連接的增量型編碼器PG將電機速度信號反饋給變頻器進行閉環(huán)控制.同時經(jīng)CN3通訊端口反

5、饋到PLc進行運算控制。起升主令編碼器SA3輸出的速度信號經(jīng)lM高速模塊進入PLC,經(jīng)轉(zhuǎn)換、計算等一系列控制后由CN3通訊端口進入變頻器,控制變頻器的頻率及電動機的轉(zhuǎn)速。起升機構(gòu)機械制動采用雙制動器形式。電控采用力矩控制和零速抱閘控制方式,減少抱閘閉合時的振動及抱閘磨損,使停車更平穩(wěn)。電氣制動采用能耗制動,需外接制動單元ZDl、ZD2,電機下降、停止時反饋到直流母線上能量由制動單元經(jīng)過制動電阻按要求進行能量釋放。制動原理如圖2kCmv圈2能耗制動原理圈PLC程序為一般順序控制。主晏實現(xiàn)以下功能:系統(tǒng)上電后檢測相序?？刂浦骰芈冯娫赐〝?讀取主令(手柄輸入命令,控制變頻器及電機傲相應(yīng)操作:當系統(tǒng)出

6、現(xiàn)故障時,聲光報警提示用戶,停止運行。顯示故障信息。系統(tǒng)上電后進行相序檢測的梯形圖:起升機構(gòu)通電程序如下:b§j.墜_:“-卜矗譬麗婦r岫覯州黼料-起升零位程序:H柚謾肼硅H月瞳(下轉(zhuǎn)125頁一茹用同樣的方法清除缺陷,然后按規(guī)定進行焊補。對于裂紋.應(yīng)先仔細檢查裂紋的始、末端和裂紋的深度.然后再清除缺陷。用風鏟消除裂紋缺陷時,應(yīng)先在裂紋兩端鉆止裂孔,防止裂紋延長。鉆孔時采用812mm鉆頭,深度應(yīng)大于裂紋深度23mm。用碳弧氣刨消除裂紋時.應(yīng)先從裂紋兩端進行刨削,直至裂紋消除.然后進行整段裂紋的刨除。無論采用何種方法消除裂紋缺陷,都應(yīng)使其形成相應(yīng)坡口.按規(guī)定進釘焊補。對焊縫缺陷進行修正時

7、應(yīng)注意:1缺陷補焊時,宜采用小電流、不擺動、多層多道焊,禁止用過大的電流補焊:2對剛性大的結(jié)構(gòu)進行補焊時.除第一層和最后一層焊道外,均可在焊后熱狀態(tài)下¨等措s中國高新杖術(shù)奎土進行錘擊。每層焊道的起弧和收弧應(yīng)盡量錯開;3對要求預(yù)熱的材質(zhì).對工作環(huán)境氣溫低于O時.應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)熱措施;4對要求進行熱處理的焊件。應(yīng)在熱處理前進行缺陷修正;5對D級、E級鋼和高強度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷,用手工電弧焊焊補時。應(yīng)采用控制線能量施焊法。每一缺陷應(yīng)一次焊補完成。不允許中途停頓。預(yù)熱溫度和層日J溫度.均應(yīng)保持在60以上。6焊縫缺陷消除的焊補,不允許在帶壓和背水情況下進行;7修正過的焊縫.應(yīng)按原焊縫的探傷要求重

8、新檢查.若再次發(fā)現(xiàn)超過允許限值的缺陷,應(yīng)重新修正,直至合格。焊補次數(shù)不得超過規(guī)定的返修次數(shù)。(作者單位系福建省東南造船廠+-+-+-+-+-+-+-+.+-+-+-卜+-+-+-+-卜卜卜卜卜-+一+一-+-+-+-+-+-+-+-卜卜。-+.一-卜+。一(上接117頁為了滿足零位保護,起升零位程序中使用了互鎖主控指令。多段速指令程序:起升機構(gòu)的電氣保護有短路及過電流保護,過載保護,失壓、缺相及零位保護.大風保護及超速等多種保護。各開關(guān)、接觸器、聯(lián)鎖限位、保護限位、聯(lián)鎖觸點等外部信號,經(jīng)I/0輸入、輸出模塊進入PLc.經(jīng)嚴格的邏輯處理后進行可靠控制,當機構(gòu)發(fā)生故障時,PIE 馬上停止變頻器運行

9、。同時制動器緊急制動,并通過觸摸屏進行故障顯示,此時必須通過聯(lián)動臺上的故障復(fù)位按鈕進行復(fù)位。說明:起升機構(gòu)由支持機構(gòu)和開用機構(gòu)組成,支持機構(gòu)和開閉機構(gòu)在外圍線路方面幾乎相同,僅以起升機構(gòu)的線路為例分析。同時起升機構(gòu)變頻器還用作行走電機驅(qū)動,經(jīng)分支回路G4KMl接觸器輸出到8臺行走電機進行速度控制,兩個機構(gòu)在邏輯控制上有可靠的電氣互錟。內(nèi)部控制參數(shù)由PLC經(jīng)變頻器進行切換。(作者單位系青島港灣職業(yè)技術(shù)學院呻+-+-+-卜卜.+-卜卜-+卜-卜+-+-+-+-+一-+-+-+-+-+-+-+-.-+-卜+一+-+-+-+-+一-卜-+1卜圈4一階一調(diào)制器的工作原理f11遠坂傻昭.鎖相環(huán)(PLL電路

10、設(shè)計與應(yīng)用.北京:科學出版社,一A調(diào)制器包含1個差分放大器、1個積分器、1個比較器以2006.75一及1個由lbit DAC(1個簡單的開關(guān),可以將差分放人器的反相輸入21Gardner,F.M著;姚劍清譯鎖相環(huán)技術(shù)(第3版.北京;人民郵接到正或負參考電壓構(gòu)成的反饋環(huán)。反饋DAC的作用是使積分器電出版社.2007.11的平均輸出電壓接近于比較器的參考電平。調(diào)制器輸出中“l(fā)”的密31張厥盛,鄭繼禹,萬心平.鎖相技術(shù).西安電子科技大學出版社.度將正比于輸入信號。如果輸入電壓上升,比較器必須產(chǎn)生更多數(shù)1994量的“l(fā)”,反之亦然。積分器用來對誤差電壓求和,對于輸人信號表41張媛媛一模教轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與

11、研究.2006現(xiàn)為一個低通濾波器,Ili對于量化噪聲則表現(xiàn)為高通濾波。這樣,大f51徐壽進TI的高精度的DeltaSigma A/D轉(zhuǎn)換器的原理及其應(yīng)部分量化噪聲就被推向更高的頻段。和前面的簡單過采樣相比,總用.2005.11的噪聲功率沒有改變,但噪聲的分布發(fā)生了變化。(作者單位系電子科技大學空天科學技術(shù)研究院+-+一+一+-+-+-4-+-+-4-+斗+-+-+一+一+一+-4-+-+-+一+-+-+。一。一(上接122頁12.4組織研究端蓋的設(shè)計方法95的飲開門容器饌炸事故,其實質(zhì)是端蓋在容器卸壓未盡前或帶壓目前。已具備了將各種快開門容器作規(guī)范化設(shè)計井整理完善計下人為打開。因而,快開門容器應(yīng)設(shè)置能控制端蓋開啟與閉合動作算方法的條件。建議有關(guān)部門,能組織力量。專題研究,形成設(shè)計規(guī)的安全聯(lián)鎖裝置。使之端蓋鎖緊部位未完全閉合前、容器內(nèi)不能增定,使快開門容器設(shè)計科學化、規(guī)范化、系列化。在快開門容器上推壓,在容器內(nèi)部壓力未泄放完畢前,鎖緊部位不能松開。這樣即町行采用安壘連鎖裝置。從設(shè)備本身來防止誤操作所帶來的災(zāi)難。國外的壓力容器規(guī)范。如:參考文獻美國的A8ME、西德的AD等,對快開門容器的安全聯(lián)鎖裝置都有明f11夏忠定.ANSYS在壓力容器設(shè)計