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文檔簡介
1、安川PIC+ 變頻控制系統(tǒng)的常見故障分析與對策摘要: 介紹了應用在橋式岸邊起重機上的安川PLC + 變頻控制系統(tǒng), 并針對該系統(tǒng)的常見故障展開分析, 匯總了常見故障解決方案, 為擁有該控制系統(tǒng)的企業(yè)提供了相應的維修指南。關鍵詞: 橋式岸邊起重機 PLC 變頻為適應國內集裝箱的迅速增長, 各港口集裝箱專用碼頭越來越多地引進上海港機重工生產的45噸大型集裝箱橋式起重機(以下簡稱45噸岸橋)。由于45噸岸橋裝機容量在700kW 以上, 碼頭傳統(tǒng)的低壓供電及設備控制方式已無法滿足要求。為節(jié)約能源、提高設備效率及可靠性, 10kV 高壓供電以及基于PLC 的變頻調速系統(tǒng)已成為45 t岸橋的基本配置, Y
2、ASKAWA(安川) PLC+ 變頻調速方案被較多港口采用。下面簡介該系統(tǒng), 并就其常見故障進行分析, 總結解決方案, 與同行們共享。1 YASKAWA (安川) PLC+ 變頻調速控制系統(tǒng)簡介1. 1 該系統(tǒng)的工作站結構圖(見圖1)圖1 該系統(tǒng)的工作站結構圖HOLD: 起升變頻器( 616G7 300kW ) NET: # 0 STAT ION: # 1CLOSE: 開閉機變頻器( 616G7 300kW ) NET: # 0 STAT ION: # 2LUFF 變 俯仰頻器( 616G7 110kW ) NET: # 0STATION: # 3SLEW 1: 小車1 變頻器( 616G7
3、110kW ) NET: # 0 STAT ION: # 4SLEW 2: 小車2 變頻器( 616G7 110kW ) NET: # 0 STAT ION: # 51. 2 該系統(tǒng)的動力單線簡圖(見圖2)2.圖2 該系統(tǒng)的動力單線簡圖1. 3 門機各機構的控制模式:起升機構: 帶PC矢量控制(閉環(huán))變幅機構: 帶PC矢量控制(閉環(huán))旋轉機構: 開環(huán)矢量控制大車機構: 開環(huán)矢量控制2 常見故障分析與解決2. 1變頻器常見故障判斷當變頻器發(fā)生故障或外圍故障引發(fā)報警時,變頻器進入保護狀態(tài), 在變頻器的控制面板上可以提供相應顯示。1) 0C 直流母線過電流(變頻器的過電流超過過電流檢出值)引發(fā)原因:
4、 A. 變頻器輸出側短路或接地; B.負載過大或電機減速時間設置過短: C. 電機容量超出變頻器允許范圍; D. 變頻器輸出側接觸器在通過大電流時斷開。重點檢查部位: 輸出側線路檢查、制動器與減速器檢查、電機、輸出側接觸器。2) OV 直流母線過電壓(主回路直流電壓超過過電壓檢出值)引發(fā)原因: A. 減速時間設置過短; B. 無變流器裝置的系統(tǒng)中, 制動電阻接線處接觸電阻過大;C. 有變流器裝置的系統(tǒng)中, 電源側變壓器容量偏小, 當多臺電機同時減速時, 能量不能及時回饋到網側。對策: 設備調試期間出現該提示, 一般與減速時間設置有關, 使用變頻器的控制面板, 調整時間設置參數C1, 進行比較,
5、 既要滿足門機各機構平穩(wěn)減速制動的要求, 又要保證能量回饋時, 不能引起過電壓。由于變流器在門機各機構減速過程中有逆變能量回饋交流電源側, 若電源側變壓器( 10kV 440V)容量偏小, 能量不能及時回饋到網側, 也會引起直流母線過電壓。3) OS變頻器監(jiān)測電機超速(速度大于F l-08的設定值, 并持續(xù)時間超過F l- 09設定值)引發(fā)原因: A. 減速箱側制動器失靈; B. 電機軸端編碼器故障( 如光柵盤裂紋); C. 編碼器與PC卡接線松脫, PC 卡與主控板接線松脫; D. 編碼器回路接地線松脫, 引入干擾電流重點檢查部位: 制動器、編碼器、PC 卡接線端子。4)UV 欠電壓故障引發(fā)
6、原因: A. 直流母線側接觸器不能正常工作, a)線圈無電壓(接觸器不吸合) , b)接觸器反饋觸點不良(接觸器吸合后又脫開) ; B. 接入變頻器控制電源電壓低。重點檢查部位: 直流母線側接觸器、控制電源。5) PGO 編碼器斷線引發(fā)原因: 編碼器PC 卡之間的連接線松動、電機與編碼器之間的小型連軸器失效。重點檢查部位: 編碼器、PC 卡接線端子。6) OL類故障引發(fā)原因: 根據不同的過載故障類型, 檢查重點有差異。在使用中常見的故障原因就是制動器不能正常打開。對策: 故障復位后, 動車檢驗制動器是否正常打開以及打開后制動片與制動輪或制動盤間有無摩擦。7) EE: 正反轉指令同時輸入。檢查主
7、令信號。8) OH: 散熱片過熱。檢查電氣房散熱風機、空調。9) OH2: 變頻器過熱預告。檢查電氣房散熱風機、空調。10) EP3- 12: 外部故障(對應相應的輸入端子)。根據顯示端子號檢查。2. 2 通訊類故障: 筆記本電腦與PLC 聯機,登陸失效使用筆記本電腦與PLC主CPU 連接, 登陸門機控制系統(tǒng)時, 有時會發(fā)生PLC 主CPU - -CP316H 的登陸口不能通過, 這時可以將串行口數據線換插到N01S02( # 1網絡# 2站): R,使用R 訪問主CPU, 方法是打開網絡設置, 在線指定: 選擇進行; 邏輯進口編號: 當前通訊方式1: CP217; 中繼指: 進行; 網絡號:
8、 1; 棧號: 1。2. 3 外圍故障1)電機熱元件擊穿, 引起輸入模塊輸入點燒毀。原因: 電機熱保護熱元件與電機定子漆包線接觸緊密, 有時會發(fā)生絕緣破壞, 將熱元件擊穿,進而燒毀輸入模塊輸入點。對策: 一方面加強熱元件的絕緣; 另一方面采取隔離輸入的方法避免燒輸入點, 將熱元件串接在中間繼電器線圈電路中, 使用繼電器觸點取代原來熱元件在線路中的位置。2) PLC輸入電源斷路器跳閘該故障發(fā)生較頻繁, PLC 輸入電源是控制變壓器(隔離)輸出的無接地220V 交流電源, 如果發(fā)生短路或接地, 斷路器就會跳閘。雖然PLC 輸入線路在門機整機的分布最廣, 故障難以排查, 但常見的故障部位就是各部制動
9、器行程開關、各部安全限位開關, 查看有無進水或端子接地現象。3)變流器重載時進入 uV!保護, 輕載或空載正常輕載或空載正常, 就不要懷疑變流器IGBT(大功率絕緣柵型場效應管)損壞, 檢查直流母排上的所有連接點螺栓, 螺栓松動, 直流母排在通過重載大電流時打火, 往往會造成變流器欠壓保護。4)起升機構電機有異聲常規(guī)的機械部位檢查如軸線、電機的固定螺栓、減速器、制動器等都是必要的, 但還有一種原因可以造成該故障, 就是力矩限制器失靈。40 t門機起升驅動按重載、輕載兩個模式, 重載起動完成后U 1# 01= 76. 6%, 對應電機額定轉速; 輕載起動完成后U1# 01= 100%, 變頻器高
10、于50H z超頻輸出, 電機轉速是額定轉速的1. 3倍。識別重載還是輕載, 信號來自力矩限制器, 以25t為界限,如果力矩限制器失靈, 不能正確提供給PLC 重載信號, 那么, 控制系統(tǒng)給變頻器的驅動指令始終是輕載驅動, 危害極大。實際負載超過25t后, 越重電機的異聲越大, 異聲特點是連續(xù)的尖銳嘯叫聲。檢查核實后, 調整力矩限制器即可恢復正常。如果確認力矩限制器故障短時間無法修復, 可以登陸PLC 修改起升主令編碼器的輸入, 將起升電機的轉速控制在額定轉速以內。處理方法: H 3 第55行l(wèi)im it 0- 10000, 修改為lim it 0- 7666; 第59行修改為- 7666- 0
11、; H6第4行插入MB888常開點斷開超頻工作方式(不同港口的具體程序所在的行位置可能存在差異, 但修改方法是一致的)。5)故障(保護)復位后, 整機各大機構的最高速度僅為 10% 。這種現象多發(fā)生在故障復位后。通過筆記本查看程序, 會發(fā)現MB ( SP LIM IT: 速度限制) 0N, 主要原因是復位信號未解除, 速度被限制。檢查各復位按鈕, 看是否在保持狀態(tài); 檢查觸摸屏, 按FAULT; 檢查整流器、各部變頻器控制面板, 看有無故障提示, 故障排除后, 按RESET。6)門機高壓開關跳閘發(fā)生該故障, 應斷開全部斷路器、空氣開關,從分開關到總開關, 逐級檢查。進行線路檢查包括中心受電器、各部接線端子盒。觀察高壓開關柜一次進線電壓顯示情況, 門機高壓開關跳閘時, 一次進線電壓一般是正常的, 如果進線電壓異常, 位于港區(qū)變電站的上一級保護就會動作。進線電壓由指針電壓表和電子數顯儀表同時顯示,有時會出現不一致的情況, 電子數顯儀表的工作電源易受到機上線路故障的影響, 不穩(wěn)定時會顯示三相進線電壓不
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