2×200t桥式起重机电气控制系统的设计

机电工程 　 2004 年 第 21 卷 第 7 期 　　　　　　　　 Mechanical & Electrical Engineering Magazine 　 . 21 　 7 　 Vol No. 2004 2 5 2× 200t 桥式起重机电气控制系统的设计朱镇达( 杭州亿泰克电子有限公司 ,浙江 杭州 310012)摘 　 : 介绍了 2 × 要 200t 桥式起重机电气控制系统的设计 , 对系统中的变频器的选择 、 变频器 与 PLC 通信 、 同步纠偏 、 电动换档 、 制动器控制及安全保护等问题做了详细的说明 , 经实践运行表 明 ,系统是可靠可行的 。 关键词 : 电气控制 ; 变频器 ; 可编程控制器 ; Profibus2DP 中图分类号 : TH215 ; TP273 　　　　 文献标识码 :B 文章编号 : 1001 - 4551 (2004) 07 - 0025 - 04The Design of Electrical Control System for 2 × 200t Crane Bridge( Hangzhou e2TEK Electronics Co. Ltd , Hangzhou 310012 , China)verter , PLC communication , hoist synchronization , brake control and protection are described in detail. The system has been used reliable since Dec. 2003. Key words : electrical control ; frequency convertor ; PLC ; Profibus - DP　　 随着起重运输机械的不断发展 , 传统的控制技术难以满足起重机械越来越高的调速和控制要求 。 在电子技术飞速发展的今天 , 起重机械与电子技术 的结合也越来越密切 。例如 ,采用 PLC 取代旧式的继电器逻辑控制 , 交流变频调速装置取代传统的电 州引子渡电站设计的 2 ×200t 主厂房桥式起重机 ( 以下简称桥机) 的电气系统 。机转子串电阻的调速方式等 。本文介绍我公司为贵1　 电气系统结构贵州引子渡电站为我国西电东送的一号工程 。 其厂房桥机采用双小车结构 , 每台小车上布置一个 起升机构 ,单钩最大载荷为 200t 。在转子吊装时 ,采用双钩抬吊完成作业 。每个起升机构设有电动换档 减速器用于轻载高速时小件吊运作业 。整机包括两 个起升机构 、 两个小车机构和大车机构 。桥机电气系统主要由 PLC 、 工业触摸屏 、 变频器 构成 。触摸屏为本机的综合监测系统 , 通过 MPI 总 线与 PLC 的 CPU 通信并获得所需信息以完成运行收稿日期 :2004 - 04 - 19 　　　　　 修订日期 :2004 - 05 - 14作者简介 : 朱镇达 (1974 - ) ,男 ,浙江杭州人 ,工程师 ,研究方向 : 工业电气自动化 。© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.Abstract : This thesis introduces an electrical control system of bridge crane. Some topics such as choosing frequency con 2ZHU Zhen2da状态的图形显示 、 故障显示及报警等 ; PLC 为全机的 控制核心 ,主要由 CPU 、 开关量输入/ 输出模块及通 信模块构成 ,开关量模块用于现场信号 、 操作信号 、 反馈信号的采集并控制各接触器动作 , 通信模块用 于变频器与 PLC 通信 ,将变频器控制指令及速度指

令通过 Profibus2DP 总线下载至变频器以驱动各机构 的正常工作 。系统结构如图 1 所示 。 桥机各机构均选用 ABB 公司的 ACS600 系列变 频器 , 起 升 机 构 选 用 ABB 公 司 提 升 机 专 用 的 显优于通用型变频器 。 (1) 软件优化 。核心控制程序针对位能性负载 等方面做了特殊优化 。 (2) 故障监视 。提供看门狗功能 , 能指示变频 在速度控制 、 转矩控制 、 电气制动及机构工作安全性 器、 外部附件或现场总线通信长时故障而导致变频2　 电气控制系统设计2. 1 　 变频器选择ACC600 系列变频器 。采用 ACC600 变频器性能明 26 Mechanical & Electrical Engineering Magazine 　 . 21 　 7 　 Vol No. 2004 　　　　　　　　 机电工程 　 2004 年 第 21 卷 第 7 期器异常 。 (3) 转矩监测 。检查电机在加速或减速时能否 跟随速度给定 ,在正常运行和加 、 减速时是否产生过 度的速度偏差 。(4) 机械制动 。当机构起升前 , 系统先产生一定的转矩并确认转矩的产生 ,防止溜钩 ; 抱闸前自动 减速 ,以实现低速抱闸 。图1　 系统结构简图2. 2 　 变频器与 PLC 通信2. 3 　 备用应急系统系统采用现场总线方式代替传统的采用模拟量 或开关量方式控制变频器 。系统中 , 小车及起升变 频器通过选件 NPBA212 模块连接至 Profibus2DP 总线 上 。综合考虑数据传输的实时性及稳定性 , 系统选 用 PPO23 作 为 数 据 传 输 格 式 , 波 特 率 选 择 387. 5 K s 。采用总线结构后 ,系统进一步优化 。 B/ (1) 布线简单 。只需 1 根两芯的屏蔽双绞线 , 而采用别的方式至少要 4 根电缆 , 从而减少了维护 工作 。 (2) 给定稳定 。避免了模拟量给定因信号的漂 移、 电磁干扰等诸多因素而引起的抖动 ,因此系统速 度给定更加可靠 。 (3) 速度连续 。相对于采用开关量作为速度给 定的系统 ,速度给定由离散量变成了连续量 ,使得变 频器可以接受来自 PLC 的速度微调指令 , 以实现抬 吊作业两钩平衡 。 当总线干缆或总线上某点出现损坏时 , 有可能 使系统无法正常工作 。因此 , 系统中设有一套备用 的系统 ,以防止紧急情况下总线不能正常使用 ,但又不能停止作业的工况 。 变频器设置有两套控制方式 , 一套采用总线通 信 ,用于正常作业 ; 另一套采用开关量控制 , 用于应 急作业 。通过 PLC 切换两套参数 。两套参数在手 柄档位的速度给定上完全一致 , 因此从使用角度感 觉不出两套参数的切换 。在开关量控制模式下 , 系 统不支持双钩同步抬吊功能 。2. 4 　 同步与纠偏本机在双钩抬吊作业时 , 系统进入自动纠偏模 式 ,以保证双钩在抬吊时位置同步 。由于机械安装 时磨擦阻转矩 ,机械抱闸调整等不可能完全一致 ,因 此

系统不采用动态实时纠偏 …… 此处隐藏：3930字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……