高架门座起重机电气控制系统

1周奇才。自动化仓库的管理与控制系统：丨学位论文卜地址：四川成都西南交通大学机械学院高架门座起重机电气控制系统国电机械设计研究所杭州华新机电工程有限公司严律明徐静三峡MQ2000型高架门座起重机（以下简称高架门机）1995年在吉林水工机械厂完成整机出厂调试以来至今已有7年多，为三峡工程的建设作出了应有的贡献。1电机与调速方案高架门机由起升机构、变幅机构、回转机构和大车机构组成。其中起升机构、变幅机构和回转机构采用直流电动机加可控硅整流的调速方案。起升机构由2台电机和2套整流装置分别驱动，机构保证了2台电机的负载是相同的，正常作业时，只要控制2台电机的速度（位置）相同即可；回转机构则由2台电机和1套整流装置驱动，为保证2台电机的负载基本平衡，在电枢回路串联了降压电阻。大车机构则采用交流电动机加液力偶合器的方案，电气系统图见。电机采用Z4系列直流电动机。高架门机的起升机构在安装工况最小幅度时最大起重量为63t，额定速度为28m/min.而在浇筑工况时，满载（20t）时的速度应为63m/min，空载（5.6t）时则应为100m/min，调速范围较大。因而在安装工况，采用改变电枢电压的恒转矩调速方案，而在浇筑工况，当电机超过额定速度后采用减少励磁电流的弱磁升速恒功率调速方案。可控硅整流装置采用6RA22系列全数字直流调速装置，整个控制系统的控制与调节由16位微处理器来实现。1个带有数字显示器的参数设定单元，不再需要其他附加设备便可完成参数的设定与调试。电枢由2个反并联无环流三相全控桥供电，为电枢可逆系统，并有较大的弱磁调速范围。采用微机控制使系统的调试过程大为简化，既可根据经验进行手动优化，也可通过调用参数对电流调节器、速度调节器及励磁特性曲线进行自动优化，从而实现最佳控制。装置还具有完善的故障诊断、报警、显示和保护功能。2PLC硬件配置与应用软件套利用一对一方式通讯，节省了大量的控制电缆，便于安装、维护，提高了可靠性。采用GV50一E型触摸显示屏可实时动态以图形和数字同时显示整机状况，如时间、吊钩高度、回转角度、变幅幅度等，出现故障时能同时显示故障代码。并且，还可根据需要切换显示不同的生产画面。高架门机的回转机构可360°回转，变幅机构只能在最小幅与最大幅之间运行。2GV50―E型触摸显示屏与回转的吊钩俯视位置需逐点手动生成。先将回转光电编码器360°回转变化值分成64个区域再将变幅光电编码器的幅度变化值分成16份，逐点输入至显示屏。3带绝对值编码器的主令开关一般的主令开关都是节点式的，个别也有带电位计的。在繁重工况下，其在1年左右就会损坏。因此，应配置带绝对值编码器的主令开关。绝对值编码器在一圈内数据从0~255变化，主令开关在零位与正、反最大值之间使编码器各转160°左右，即使主令开关在零位及正、反最大位置之间约有100个点，相当于无级调速。由于编码器选用坚固型、无接触磨损、可靠性高，因而主令开关的寿命有所提高。另配有专门开发的软件，使绝对值光电编码器在安装时无需对准数据位置。绝对值编码器安装固定后，其升降对应的旋转方向是固定的，即对应的降方向，绝对值编码器的数据为增加方向，中间有可能增至一定数值后突变至零，再从零开始增加。主令开关在零位时对应的数据可能是其变化范围中的任一个。在设置方式下，只要将主令从零位往升方向至最大值，再往降方向至最大值，PLC就能自动得出数据寄存器的数据，从而计算出升区间长度和降区间长度。进而计算出主令手柄位置在升或降区间的相对长度值，就可换算成相应的速度给定值。计算流程图见。4PLC增量给足采用6RA22系列全数字式可控硅直流调速装置，利用PLC的D/A模块输出作为调速装置的速度给定，机构的恒定加速度通过PLC增量形式给出。通过安浇筑工况方式转换开关，可方便地调整机构的加速度，如安装时起升速度最高为28m/min，加速时间为5s，浇筑时再结合重量传感器及电机电流等参数，使满载起升速度为63m/min，空载自动为100m/min，为提高生产率，加速时间则缩短为3s兼顾了安装时所需的平稳及浇筑生产时的高效，见。增量计算流程图见。配有专门开发的位势负载抱闸控制软件，当电机电流大于设定值时才允许报闸打开，防止溜钩；停机时，先电制动，当速度降到设定值以下，再投入报闸（紧急故障状况时，则立即投入抱闸），做到制动平稳可靠，制动器磨损少。26多重保护装置配有如限位有光电编码器、凸轮开关和极限机械开关等保护装置，重量检测有负荷传感器和电机电流等参数综合检测，正常时，所有保护同时起作用。当部分有故障时，在安全有保障的前提下，可方便地通过转换开关将部分保护切除，不影响正常生产，待允许停机时，再消除相应故障，确保安全生产，适应国情。2.7配置机房操作开关电机低速运行值可方便地设置，便于卷筒穿绳和调整等维护工作。2.8配置故障诊断程序当电气故障出现时，能实时显示故障代码。2.9PLC的程序编制将用于顺序控制的级式编程移植到方式、功能块转换上，从而缩短了程序扫描时间，提高了实时响应速度，使程序简洁、明了、易于调试。3结束语高架门机自三峡工地投入使用以来，由于其先进、可靠、使用维护方便，受到了使用单位的好评。在基本无资料的情况下，使国产高架门机电气控制性能上了1个台阶，可与进口设备相比美，达到了预期的设计目标。△1=|°XDi―-安装时的给定增量T1△2=D2―-浇筑时的给定增量用增量给定除了可改变电机的加减速度，还可通过判断目标值是否等于当前给定值来确认电机是处于加速还是速状态，从而可利用电机电流等参数来计算吊钩下负载大小，再对力矩保护曲线线性插值，计算出允许力矩值，作后备力矩超载保护。2.5软件配置转载请注明出处，谢谢。升降机