PLC及变频器在门式起重机调速系统的应用

1、71!""#$!%P L C 及变频器在门式起重机调速系统的应用林松湛(广东三茂铁路股份公司通达分公司肇庆作业所,广东 肇庆 526020!中图分类号"T H 213.5 !文献标识码"C !文章编号"1001-554X #2004$02-0071-01Application of PLc and freguency converter inspeed regulating system of portal craneL I Ns o i g -Z h a i随着现代电子工业的快速发展,可编程控制器(P L C 和变频器在各个工业领域的应用越来

2、越广泛,其性能指标也进一步完善,完全适用于铁路运输行业的工作场所 传统门式起重机的控制系统采用各种接触器继电器电阻器等元件,电气设备引起的系统故障率较高,造成机械故障的提高和门式起重机使用寿命的降低 本系统的应用可有效地解决这些问题1 系统主要特点(1明显改善结构受力状态由于变频器的软启动软停止功能,起重机起制动运行平稳,对机械钢结构冲击小,经过实际检测,结果也证实变频调速控制系统的应用可以大大改善钢结构性能(2调速范围宽,性能好系统采用日本Y A s K A W A 公司生产的磁通矢量控制的起重专用变频器C I M R 1 5A 型,具有很强的环境适应性,电源电压A C 380 15 ,工作

3、环境温度-10 +50 变频器内部进行模块化设计,集成度高,可靠性强 系统实现闭环控制,具有很强的限速防失速和力矩控制能力,并具有优秀的伺服响应特性,对急速的负载波动有很强的适应性 系统设有起升大小车各5挡工作速度,操作者可根据作业要求,随时修改各挡速度值,也可选择操作电位器实现无级调速(3结构简单可靠性高易维护变频调速控制系统采用独立的控制柜,系统设计合理,外观结构十分简单,检修方便 尤其是起升系统用一套装置即可实现原两套起升控制装置的功能,既减轻了小车的自重,改善了钢结构的受力状况,又增加了小车的维修空间,便于日常保养和维护 系统还具有过流保护过压保护欠压保护短路保护接地保护等功能,确保了

4、控制保护动作的准确性和可靠性 同时,该系统也可增加自诊断功能,采用人机界面系统,通过同PL C 的通讯来实现故障实时显示及处理对策,便于查找故障和维修(4提高工作效率和减小机械磨损起重机起升系统可根据负荷大小自动切换实现空钩付钩主钩等4挡不同的工作速度,减少了速度切换交替的辅助时间,降低了司机劳动强度,可提高装置作业效率达30 左右,同时,变频器的软启动软停止功能不仅减小了钢结构的冲击还减小了制动轮与刹车片的磨损(5提高了安全性起升机构实现了闭环矢量控制,具备了零速转矩的功能,即在起升机构制动器出现机械故障而失灵的情况下,变频器可自动输出足够大的转矩(大于150不使负载下滑,从而提高了系统的安

5、全性 (6超载报警90额定载重量时,发出断续的报警声,显示重物重量但正常工作?105 额定载重量时,发出连续的报警声,2 后自动切断变频器输出,显示重物重量并停止工作?120 额定载重量时,发出连续的报警声,立即自动切断变频器输出,显示重物重量同时停止工作#下转第82页$!收稿日期"2003-07-14!通讯地址"林松湛,广东省肇庆市火车站装卸作业所82 !""#$!化而变化(2影响油气悬架刚度特性的因素主要有激振信号的位移蓄能器的初始充气压力和体积以及液压缸的缸径杆径等:影响油气悬架阻尼特性的因素主要有激振信号的速度阻尼孔的直径和数量蓄能器排油口的直径

6、以及液压缸的缸径杆径等,与蓄能器的初始充气压力和体积无关!参考文献"1吴仁智.油气悬架系统动力学建模仿真和试验研究D.杭州:浙江大学,2000.2封士彩,王国彪.工程车辆油气悬架的现状与发展J.矿山机械,2000,(12.3何存兴.液压传动与气压传动M.华中科技大学出版社,2000.第二版.!贵任编辑%孔庆潞"#上接第71页$(7节能效果显著系统所选的变频器具有自动节能操作模式,同时能较大地提高系统的功率因数和工作效率,因此节电率可达20%左右2系统构成框图#见图1$图13控制方式及起升电机的选取(1起升系统采用矢量控制,一台变频器控制一台起升变频电机,其速度的自动切换由变

7、频专用重量测控仪和可编程控制器来完成,大小车系统控制采用v/F控制,备由一台变频器控制多台电机所有限位保护触点均作为P l c的输入点,经程序处理再进行保护(2起升电机的选取应考虑具备较宽的调速范围采用变频电机代替普通的线绕式电机变频电机在闭环控制条件下,350H Z为恒转矩调速,50100H Z为恒功率调速电动机的绝缘等级为F级,绝缘结构具有对干变频器输出高载波频率电压的适应能力电机采用了独特的冷却结构,使用单独的冷却风机强迫风冷,保证了电机在低速恒转矩长期运行时不发生过热现象,能够承受200%额定转矩的过载,满足125%额定起重量的静载试验(3选用可靠性高编程倚单使用方便功能完善的P l

8、c代替原先的继电器接触器控制方式,与变频器相结合,实现"机电一体化"由干变频器的干扰因素较多,对P l c的参数采集要考虑干扰,因此在配线和接线等要注意抗干扰的措施,输出线要采用钢管作屏蔽处理,所有的控制线都采用屏蔽线,而且要注意接地问题同时在编制程序时,要采取软件抗干扰措施!贵任编辑%孔庆潞" PLC及变频器在门式起重机调速系统的应用作者:林松湛作者单位:广东三茂铁路股份公司通达分公司肇庆作业所,广东,肇庆,526020刊名: 建筑机械英文刊名:CONSTRUCTION MACHINERY年,卷(期:2004(2被引用次数:1次本文读者也读过(10条1.郑晓瓯变

9、频调速在塔式起重机上的应用期刊论文-建筑机械化2003,24(52.乔东凯.黄崇林.QIAO Dong-kai.HUANG Chong-lin变频器在125t桥式起重机上的应用期刊论文-茂名学院学报2007,17(43.盛振杰变频器在纺织行业设备改造中的应用期刊论文-黑龙江纺织2002(44.张万忠.ZHANG Wan-zhong基于PLC的虚拟主令控制器在桥式起重机中的应用期刊论文-化工矿物与加工2006,35(45.司林杰.牟玲.田德华160t桥式起重机小车并车电气控制系统的改造期刊论文-设备管理与维修2004(76.王凡重.张放变频器应用于煤场桥式起重机期刊论文-电气时代2006(87.李芳.Li,Fang面向对象范型在200t桥式起重机控制系统软件设计中的应用期刊论文-微计算机信息2006,22(78.宁朝阳.NING Zhao-yang可编程控制器在起重机工程控制