高架門座起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)

1、到W ORK T AB中的第1、2個(gè)字段的狀態(tài)是1及第3個(gè)字段SHE LFI D的貨位編號(hào),然后,監(jiān)控機(jī)將掃描管理機(jī)上作業(yè)任務(wù)命令表的時(shí)鐘屬性修改為: T imerl.Enable:=false;并且向執(zhí)行系統(tǒng)(堆垛機(jī)、傳送鏈等發(fā)送工作指令,立體庫(kù)的各種運(yùn)行設(shè)備就會(huì)自動(dòng)動(dòng)作,并把各運(yùn)行設(shè)備的各種信息(運(yùn)行位置、運(yùn)行方向等反饋到監(jiān)控機(jī)上,使監(jiān)控機(jī)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)畫顯示立體庫(kù)各運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同理,管理機(jī)上也使用了1個(gè)TT imer控件來(lái)定時(shí)掃描作業(yè)完成報(bào)告表W ORK T ABl,當(dāng)它掃描到I NPUTC OM M AND(0UTC OM M AND的狀態(tài)是0時(shí)

2、,管理機(jī)不動(dòng)作。當(dāng)入(出庫(kù)操作順利完成之后,監(jiān)控機(jī)自動(dòng)把管理機(jī)上的W ORK T ABl上的I NPUT2 C OM M AND(OUTC OM M AND狀態(tài)修改為1,告訴管理機(jī)入(出庫(kù)操作已經(jīng)完成。管理機(jī)收到作業(yè)完成報(bào)告之后,修改表示庫(kù)存信息的通信表TXT AB,同時(shí)將作業(yè)命令表W ORK T AB中的字段I NPUTC OM M AND(OUTC OM M AND的狀態(tài)置為0?？紤]到管理機(jī)修改通信表和作業(yè)命令表需要一段時(shí)間,在監(jiān)控機(jī)上的報(bào)告表上添加一個(gè)時(shí)間控件TT imerl,設(shè)置它的屬性Interval為10s,使它延遲激活任務(wù)命令表上的TT imerl。TT imerl被激活之后就會(huì)

3、掃描到作業(yè)命令表上的字段I NPUTC OM M AND (OUTC OM M AND的狀態(tài)為0,知道管理機(jī)完成了倉(cāng)庫(kù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)更新,進(jìn)而自動(dòng)更新監(jiān)控機(jī)上與管理機(jī)相聯(lián)的通信表,但此時(shí)側(cè)視圖上表示的貨位狀態(tài)還是在本次操作之前的貨位狀態(tài)。所以,在K u2 cun窗口設(shè)置一個(gè)時(shí)間控件,使監(jiān)控機(jī)更新了聯(lián)到管理機(jī)上的通信表之后,自動(dòng)更新監(jiān)控機(jī)上表示立體庫(kù)所有狀態(tài)的側(cè)視圖,以便于執(zhí)行下一次出入庫(kù)作業(yè)任務(wù)。最后,監(jiān)控機(jī)就重新處于等待狀態(tài)。參考文獻(xiàn)1周奇才.自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的管理與控制系統(tǒng):學(xué)位論文.2002作者:徐菱地址:四川成都西南交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院郵編:610031收稿日期:2003-08-11高架門座起重機(jī)電

4、氣控制系統(tǒng)國(guó)電機(jī)械設(shè)計(jì)研究所杭州華新機(jī)電工程有限公司嚴(yán)律明徐靜摘要:介紹了三峽M Q2000型高架門機(jī)的電氣控制系統(tǒng)、P LC硬件配置、以及符合國(guó)情的P LC應(yīng)用軟件,在提高設(shè)備的可靠性及使用維護(hù)方便等方面有一定的創(chuàng)新。關(guān)鍵詞:高架門座起重機(jī);電控系統(tǒng);P LC;應(yīng)用軟件Abstract:This paper covedrs electric control to the M Q2000high profile portal crane developed for the Three G orges Pro2 ject,focusing on P LC s oftware/hardware c

5、on figuration.S ome innovations in the control system are made to ensure safe operation and easy maintenance of the crane.K eyw ords:high profile portal crane;control system;P LC;application s oftware三峽M Q2000型高架門座起重機(jī)(以下簡(jiǎn)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(lái)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)

6、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(dòng)機(jī)加可控硅整流的調(diào)速方案。起升機(jī)構(gòu)由2臺(tái)電機(jī)和2套整流裝置分別驅(qū)動(dòng),機(jī)構(gòu)保證了2臺(tái)電機(jī)的負(fù)載是相同的,正常作業(yè)時(shí),只要控制2臺(tái)電機(jī)的速度(位置相同即可;回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)則由2臺(tái)電機(jī)和1套整流裝置驅(qū)動(dòng),為保證2臺(tái)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(dòng)機(jī)加液力偶合器的方案,電氣系統(tǒng)圖見(jiàn)圖1。電機(jī)采用Z4系列直流電動(dòng)機(jī)。高架門機(jī)的起升機(jī)構(gòu)在安裝工況最小幅度時(shí)最大起重量為63t ,額定速度為28m/min 。而在澆筑工況時(shí),滿載(20t 時(shí)的速度應(yīng)為63m/min ,空載(516t 時(shí)則應(yīng)為100m/min ,調(diào)速范圍

7、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(guò)額定速度后采用減少勵(lì)磁電流的弱磁升速恒功率調(diào)速方案?？煽毓枵餮b置采用6RA22系列全數(shù)字直流調(diào)速裝置,整個(gè)控制系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)由16位微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。1個(gè)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(gè)反并聯(lián)無(wú)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(guò)程大為簡(jiǎn)化,既可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)優(yōu)化,也可通過(guò)調(diào)用參數(shù)對(duì)電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器及勵(lì)磁特性曲線進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)最佳控制。裝置還具有完善的故障診斷、報(bào)警、顯示和保護(hù)功能。 圖1電氣控

8、制系統(tǒng)圖2P LC 硬件配置與應(yīng)用軟件211P LC采用S U -6型P LC ,司機(jī)室和電氣房各裝1套,利用一對(duì)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G V50-E 型觸摸顯示屏可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)以圖形和數(shù)字同時(shí)顯示整機(jī)狀況,如時(shí)間、吊鉤高度、回轉(zhuǎn)角度、變幅幅度等,出現(xiàn)故障時(shí)能同時(shí)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)只能在最小幅與最大幅之間運(yùn)行。212GV 50-E 型觸摸顯示屏由于G V50-E 觸摸顯示屏圖庫(kù)較簡(jiǎn)單,變幅與回轉(zhuǎn)的吊鉤俯視位置需逐點(diǎn)手動(dòng)生成。先將回轉(zhuǎn)光電編碼器360°回轉(zhuǎn)

9、變化值分成64個(gè)區(qū)域,再將變幅光電編碼器的幅度變化值分成16份,逐點(diǎn)輸入至顯示屏。213帶絕對(duì)值編碼器的主令開(kāi)關(guān)一般的主令開(kāi)關(guān)都是節(jié)點(diǎn)式的,個(gè)別也有帶電位計(jì)的。在繁重工況下,其在1年左右就會(huì)損壞。因此,應(yīng)配置帶絕對(duì)值編碼器的主令開(kāi)關(guān)。絕對(duì)值編碼器在一圈內(nèi)數(shù)據(jù)從0255變化,主令開(kāi)關(guān)在零位與正、反最大值之間使編碼器各轉(zhuǎn)160°左右,即使主令開(kāi)關(guān)在零位及正、反最大位置之間約有100個(gè)點(diǎn),相當(dāng)于無(wú)級(jí)調(diào)速。由于編碼器選用堅(jiān)固型、無(wú)接觸磨損、可靠性高,因而主令開(kāi)關(guān)的壽命有所提高。另配有專門開(kāi)發(fā)的軟件,使絕對(duì)值光電編碼器在安裝時(shí)無(wú)需對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)位置。絕對(duì)值編碼器安裝固定后,其升降對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向是固定

10、的,即對(duì)應(yīng)的降方向,絕對(duì)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?gòu)牧汩_(kāi)始增加。主令開(kāi)關(guān)在零位時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可能是其變化范圍中的任一個(gè)。在設(shè)置方式下,只要將主令從零位往升方向至最大值,再往降方向至最大值,P LC 就能自動(dòng)得出數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù),從而計(jì)算出升區(qū)間長(zhǎng)度和降區(qū)間長(zhǎng)度。進(jìn)而計(jì)算出主令手柄位置在升或降區(qū)間的相對(duì)長(zhǎng)度值,就可換算成相應(yīng)的速度給定值。計(jì)算流程圖見(jiàn)圖2。214P LC 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P LC 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(guò)P LC 增量形式給出。通過(guò)安裝/澆筑工況方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),可方便地

11、調(diào)整機(jī)構(gòu)的加速度,如安裝時(shí)起升速度最高為28m/min ,加速時(shí)間為5s ,澆筑時(shí)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(dòng)為100m/min ,為提高生產(chǎn)率,加速時(shí)間則縮短為3s ,兼顧了安裝時(shí)所需的平穩(wěn)及澆筑生產(chǎn)時(shí)的高效,見(jiàn)圖3。增量計(jì)算流程圖見(jiàn)圖4。 圖2 主令升降相對(duì)區(qū)間計(jì)算流程圖圖3增量給定曲線圖D 1安裝時(shí)對(duì)應(yīng)的最大給定值(絕對(duì)值D 2澆筑時(shí)對(duì)應(yīng)的最大給定值(絕對(duì)值T 1安裝時(shí)的加速時(shí)間T 2 澆筑時(shí)的加速時(shí)間圖4增量給定計(jì)算流程圖D 主令開(kāi)關(guān)位置對(duì)應(yīng)的給定目標(biāo)值(絕對(duì)值D t 給定當(dāng)前值(絕對(duì)值T 0定時(shí)掃描時(shí)間1=T 0T 1×D 1

12、安裝時(shí)的給定增量2=T 0T 2×D 2澆筑時(shí)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(guò)判斷目標(biāo)值是否等于當(dāng)前給定值來(lái)確認(rèn)電機(jī)是處于加速還是勻速狀態(tài),從而可利用電機(jī)電流等參數(shù)來(lái)計(jì)算吊鉤下負(fù)載大小,再對(duì)力矩保護(hù)曲線線性插值,計(jì)算出允許力矩值,作后備力矩超載保護(hù)。215軟件配置配有專門開(kāi)發(fā)的位勢(shì)負(fù)載抱閘控制軟件,當(dāng)電機(jī)電流大于設(shè)定值時(shí)才允許報(bào)閘打開(kāi),防止溜鉤;停機(jī)時(shí),先電制動(dòng),當(dāng)速度降到設(shè)定值以下,再投入報(bào)閘(緊急故障狀況時(shí),則立即投入抱閘,做到制動(dòng)平穩(wěn)可靠,制動(dòng)器磨損少。216多重保護(hù)裝置配有如限位有光電編碼器、凸輪開(kāi)關(guān)和極限機(jī)械開(kāi)關(guān)等保護(hù)裝置,重量檢測(cè)有負(fù)荷傳感器和電機(jī)電流等參數(shù)綜合檢測(cè),正常時(shí),所有保護(hù)同時(shí)起作用。當(dāng)部分有故障時(shí),在安全有保障的前提下,可方便地通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)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(shí),再消除相應(yīng)故障,確保安全生產(chǎn),適應(yīng)國(guó)情。217配置機(jī)房操作開(kāi)關(guān)電機(jī)低速運(yùn)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。218配置故障診斷程序當(dāng)電氣故障出現(xiàn)時(shí),能實(shí)時(shí)顯示故障代碼。219P LC 的程序編制將用于順序控制的級(jí)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(shí)間,提高了實(shí)時(shí)響應(yīng)速度,使程序簡(jiǎn)潔、明了、易于調(diào)試。3結(jié)束語(yǔ)高架門機(jī)自三峽工地投入使用以來(lái),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(píng)。在基本無(wú)參考資料的情況下,