橋式起重機控制系統(tǒng)的自動化應(yīng)用

1、精選文檔橋式起重機把握系統(tǒng)的自動化應(yīng)用 摘要：橋式起重機電控系統(tǒng)接受專用G7變頻器把握，可以輕松實現(xiàn)無級調(diào)速，速度把握范圍較寬，調(diào)速精度較高，速度響應(yīng)時間快，啟動和低速運行時轉(zhuǎn)矩大，有專用卷揚的s參數(shù)設(shè)置，從而使卷揚電機在零速時，也能供應(yīng)較大的額定轉(zhuǎn)矩輸出，防止卷揚機構(gòu)產(chǎn)生溜鉤現(xiàn)象，提高了起重機使用中的平安I性。 關(guān)鍵詞：橋式起重機；把握系統(tǒng)；自動化 1工程概況 某軌道廠1#線百米區(qū)的2臺橋式起重機是25t+25t雙梁橋式起重機，擔(dān)負(fù)1#線生產(chǎn)的百米重軌的入垛及裝車工作，2臺吊車操控是遙控器操作方式，而且需要2臺吊車聯(lián)動工作。如接受傳統(tǒng)的溝通繞線式異步電動機，轉(zhuǎn)子串電阻的方法進(jìn)行起動和調(diào)速，繼

2、電器一接觸器把握。則把握系統(tǒng)不能滿足快速、平安、高效的生產(chǎn)和工作需要，也實現(xiàn)不了2車聯(lián)動和遙控操作精確精準(zhǔn)的工作。接受PLC把握的變頻調(diào)速技術(shù)對其拖動及把握系統(tǒng)可輕松完成。 2拖動系統(tǒng)基本狀況 軌梁廠1#線百米橋式起重機電氣拖動有大車電機4臺，小車、卷揚電機各2臺。電動機為鼠籠異步電動機，制動方式為電磁機械制動及變頻器能耗制動。 3變頻調(diào)速設(shè)計基本思路 橋式起重機拖動系統(tǒng)由3個基本獨立的機構(gòu)組成：大車拖動系統(tǒng)、小車拖動系統(tǒng)、卷揚拖動系統(tǒng)。溝通變頻調(diào)速技術(shù)來實現(xiàn)各機構(gòu)的調(diào)速方式。百米橋式起重機大車、小車、卷揚電動機都需要獨立運行，整個系統(tǒng)有8臺電動機。大車2臺電動機共用1臺變頻器把握，共2臺75

3、kW變頻器把握，小車機構(gòu)1臺變頻器把握2臺電機。卷揚2臺75kW電機分別由2臺110kW變頻器單獨把握。用西門子PLCS7-300來接收信號和發(fā)送把握信號的把握方式，完成系統(tǒng)規(guī)律把握部分的把握。電動機的正、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等把握信號經(jīng)遙控系統(tǒng)的接收機以硬接線的方式進(jìn)入PLC，經(jīng)處理后向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號，把握電動機工作。 3.1大車拖動系統(tǒng) 大車為雙梁結(jié)構(gòu)，分別為4臺22kW電機，拖動整臺起重機順著車間做“橫向”運動。運行速度6m/min可調(diào)。調(diào)速比為1：6。拖動方案：接受一般籠型異步電動機驅(qū)動大車傳動機構(gòu)。大車為4臺45kW電動機同時拖動，所以2臺電機共用1臺75kW功率的變頻器作為把握。

4、接受U/f開環(huán)把握方式，接受的變頻器的容量PN應(yīng)為1臺電動機容量PMN的2倍以上。 3.2小車拖動系統(tǒng) 小車由兩臺電動機拖動，單臺電機功率為8.5kW。小車拖動吊鉤及重物順著橋架做“縱向”運動。速度3.5ndmin可調(diào)。調(diào)速比為1：4。拖動方案：也接受一般的籠型異步電動機，配11kW變頻器，接受U/f開環(huán)把握方式。 3.3卷揚拖動系統(tǒng) 卷揚接受2臺電動機連軸拖動。卷揚機構(gòu)拖動重物做吊起或放下的“上下”運動。卷揚電機75kW起重20t，運行速度10m/min可調(diào)，調(diào)速比為1：10。拖動方案：卷揚機構(gòu)用電動機要求較高，屬于位能變動性負(fù)載，系統(tǒng)要求具有良好的動態(tài)性能。故此電動機必需使用具有優(yōu)越性、高

5、性能的變頻專用電動機。電動機在選擇時比原功率適當(dāng)提高，以獲得足夠的力矩值。2臺電動機分別配置變頻器，并裝有測速編碼器，接受帶PG卡速度反饋的閉環(huán)矢量把握方式。?頻后轉(zhuǎn)速可以分檔把握，接受5段速度運行，從低到高自由切換。 3.4電機制動方式 實行由變頻器外接的制動單元和制動電阻消耗掉的方式，并配有電磁機械制動方式。實行再生制動、直流制動和電磁機械制動相結(jié)合的方法。由變頻調(diào)速系統(tǒng)的再生制動和直流制動把運動中的大車、小車和卷揚的速度快速而精確地降到零，使它們停止。對于起重機，經(jīng)常會有重物在半空中停留一段時間（如重物在半空中平移），而變頻調(diào)速系統(tǒng)雖然能使重物靜止，但因設(shè)備簡潔受到外界因素的干擾（如在平

6、移過程中常易消滅的瞬間斷電），因此，仍舊必需利用電磁制動器進(jìn)行機械制動。 4變頻器的選用 適用于起重機使用的變頻器有好多種。選用G7系列變頻器。此變頻器具有全磁通矢量把握，在低頻下也能供應(yīng)150%額定轉(zhuǎn)矩的起動轉(zhuǎn)矩。有速度反饋環(huán)節(jié)，可作到零速把握（即使在零速下也有150%額定轉(zhuǎn)矩輸出）。該變頻器可以通過設(shè)定參數(shù)的存取級別來選擇其把握方式。通常有4種方式可選：無PGU/f開環(huán)把握方式、有PGU/f閉環(huán)把握方式、無PG開環(huán)矢量把握方式、有PG閉環(huán)矢量把握方式。大車、小車拖動機構(gòu)由于其慣量較大，負(fù)載變化相對較小，基本上屬于阻力性負(fù)載，故接受無PG的U/f開環(huán)把握方式，不帶測速編碼器。卷揚提升機構(gòu)由于

7、負(fù)載變化較大，為了獲得快速的動態(tài)響應(yīng)，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的快速調(diào)整。電機安裝有測速編碼器，接受有PG-B2速度把握閉環(huán)矢量把握方式，以獲得穩(wěn)定的工作狀態(tài)和良好的機械特性。關(guān)于溜鉤的防止：本系統(tǒng)中由于G7系列變頻器具有的零速下的轉(zhuǎn)矩功能，故只需通過PLC和變頻器的適當(dāng)協(xié)作即可圓滿解決溜鉤問題。橋式起重機的速度調(diào)整可利用變頻器的多級頻率選擇功能。G7系列變頻器可使用8個頻率指令和1個點動頻率指令，見圖1中的變頻器接線。 由此，最高可9段速。為了切換這些頻率指令，可在多功能輸入，設(shè)定多段速指令13和點動頻率來選擇。將端子1接通則電機正轉(zhuǎn)，端子2接通則反轉(zhuǎn)，將多段速指令1、2、3三對端子分別接通，或其中2對或

8、3對同時接通，可得8種頻率，這個功能可以通過PLC程序把握相應(yīng)的繼電器得電，完成速度的轉(zhuǎn)換，從而可便利地得到起重機所要求的正反2個方向各5種速度。電機加減速的時間可以通過變頻器的設(shè)定來進(jìn)行轉(zhuǎn)變。 5遙控器的選用 操作把握器接受的是格林“一拖二”遙控器，兩車聯(lián)動時，兩臺操作遙控器都選擇“聯(lián)動”模式，由其中一臺遙控器同時向安裝在兩車司機室內(nèi)的接收機發(fā)出工作指令，接收機收到把握指令后，通過硬接線的方式將把握信號接人到PLC的輸入模板中，完成兩臺吊車的小車、卷揚的聯(lián)動。 結(jié)束語 接受變頻器及PLC對橋式起重機進(jìn)行了改造。起重機把握系統(tǒng)比切換轉(zhuǎn)子電阻的溝通接觸器、串聯(lián)電阻等電氣元件的把握方式，電氣把握線路大為簡化。起重機啟動、制動、加速、減速等過程更加平穩(wěn)快速，削減