PLC变频器在门座起重机中的使用_图文

1、¨技术论坛iTlo¨-中国高斯杖术套量pLC变频器在门座起重机中的使用文/孙琦【摘要】门式起重机采用PLC作为系统控制器,变频器作为拖动系统变频调速驱动嚣,起动转矩大、调速性能好.控制可靠、方便,兼有多种保护。是目前较为理想的控制方式。本文以门机起升机构为例,对变频调逮门机控捌原理进行简单分析。【关键词】PLC变额嚣门式起重机调速门座式起重机(以下简称门机是港口码头前沿装卸一般散杂货的通用港口装卸起重机.在各海港、内河码头都广泛使用。传统门机采用转子串电阻方式进行有级调速.控制系统多采用各种接触器、继电器、电阻器等元件.对整机冲击大,尤其在停车与起动时震动较为厉害.影响使用

2、寿命,而且使系统故障率升高。近年来随着变频技术和控制设备的发展.门机普遍采用笼形异步电动机取代原来的绕线式异步电动机.用变频器作为变频调速的电源。用PLC作为控制装置进行无触电控制.这种控制模式改善了调速性能.增加了系统的町靠性。延长了门机寿命。本文以青岛港MQ2533型fj机起升机构为例.对变频调速门机控制原理进行简单介绍。门机起升机构拖动系统的负载都属于位能性恒转矩负载。控制的要求主要有:起动转矩大,起动运行平稳,能够顺利实现正反转有合理的升降速度,空载、轻载时速度快,减少工时,重载时要求速度慢(9电动机应有较大的起动转矩和过载能力.耐热绝缘等级较高,并有相应保护(多具有一定的调速范围,调

3、速方便(采用电气和机械双重制动.防止溜钩。MQ2533型门座起重机.是青岛港自主设计制造的岸边杂货起重机.额定起重能力为25吨.电气调速采用日本安川公司全变频交流调速系统。有先进的电气调速、控制性能和计算机管理性能,通过触摸屏,可实行故障诊断显示和设备运行监控。起升机构由开闭机构和支持机构两个机构组成。采用二台大连伯顿公司YZP355Ml一8M 160KW变频电机.分别由二台变频器驱动。眦使用安川公司CP一316H型PLC,变频器采用具有三电平控制的VS616G7A变频器。具有五种控制模式(开环V/f控制方式;带PGV/f控制方式;无PG矢量控制l方式;带PG矢量控制方式;无PG矢量控制2,能

4、在很宽范围内无级调速。可以根据需要自由设定加减速时间。具有很好的速度响应性能。良好的低速力矩特性使电机在起动和加速时可获得足够大且平滑的加速度:具有零速全转矩功能.保证零速时吊钩在空中暂时停住,直到电磁制动器抱闸。防止溜钩。起升系统电路如图l:.-曲啊霸-删_-礴田1起升机构闭环控制示意圈主回路三相电源经HIQl开关、HIIND输入电抗器输人到变频器R、S、T端作为变频器输入电源,变频器进行速度调整后,从U、V、W端输出。经H5KMl接触器输出到起升电机进行速度控制。变频器采用带PG矢量控制方式.与起升电机同轴连接的增量型编码器PG将电机速度信号反馈给变频器进行闭环控制.同时经CN3通讯端口反

5、馈到PLc进行运算控制。起升主令编码器SA3输出的速度信号经lM高速模块进入PLC,经转换、计算等一系列控制后由CN3通讯端口进入变频器,控制变频器的频率及电动机的转速。起升机构机械制动采用双制动器形式。电控采用力矩控制和零速抱闸控制方式,减少抱闸闭合时的振动及抱闸磨损,使停车更平稳。电气制动采用能耗制动,需外接制动单元ZDl、ZD2,电机下降、停止时反馈到直流母线上能量由制动单元经过制动电阻按要求进行能量释放。制动原理如图2kCmv圈2能耗制动原理圈PLC程序为一般顺序控制。主晏实现以下功能:系统上电后检测相序。控制主回路电源通断;读取主令(手柄输入命令,控制变频器及电机傲相应操作:当系统出

6、现故障时,声光报警提示用户,停止运行。显示故障信息。系统上电后进行相序检测的梯形图:起升机构通电程序如下:b§j.坠_:“-卜矗譬丽妇r岫觏州黼料-起升零位程序:H柚谩肼硅H月瞳(下转125页一茹用同样的方法清除缺陷,然后按规定进行焊补。对于裂纹.应先仔细检查裂纹的始、末端和裂纹的深度.然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时,应先在裂纹两端钻止裂孔,防止裂纹延长。钻孔时采用812mm钻头,深度应大于裂纹深度23mm。用碳弧气刨消除裂纹时.应先从裂纹两端进行刨削,直至裂纹消除.然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷,都应使其形成相应坡口.按规定进钉焊补。对焊缝缺陷进行修正时

7、应注意:1缺陷补焊时,宜采用小电流、不摆动、多层多道焊,禁止用过大的电流补焊:2对刚性大的结构进行补焊时.除第一层和最后一层焊道外,均可在焊后热状态下¨等措s中国高新杖术奎土进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;3对要求预热的材质.对工作环境气温低于O时.应采取相应的预热措施;4对要求进行热处理的焊件。应在热处理前进行缺陷修正;5对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷,用手工电弧焊焊补时。应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成。不允许中途停顿。预热温度和层日J温度.均应保持在60以上。6焊缝缺陷消除的焊补,不允许在带压和背水情况下进行;7修正过的焊缝.应按原焊缝的探伤要求重

8、新检查.若再次发现超过允许限值的缺陷,应重新修正,直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。(作者单位系福建省东南造船厂+-+-+-+-+-+-+-+.+-+-+-卜+-+-+-+-卜卜卜卜卜-+一+一-+-+-+-+-+-+-+-卜卜。-+.一-卜+。一(上接117页为了满足零位保护,起升零位程序中使用了互锁主控指令。多段速指令程序:起升机构的电气保护有短路及过电流保护,过载保护,失压、缺相及零位保护.大风保护及超速等多种保护。各开关、接触器、联锁限位、保护限位、联锁触点等外部信号,经I/0输入、输出模块进入PLc.经严格的逻辑处理后进行可靠控制,当机构发生故障时,PIE 马上停止变频器运行

9、。同时制动器紧急制动,并通过触摸屏进行故障显示,此时必须通过联动台上的故障复位按钮进行复位。说明:起升机构由支持机构和开用机构组成,支持机构和开闭机构在外围线路方面几乎相同,仅以起升机构的线路为例分析。同时起升机构变频器还用作行走电机驱动,经分支回路G4KMl接触器输出到8台行走电机进行速度控制,两个机构在逻辑控制上有可靠的电气互锬。内部控制参数由PLC经变频器进行切换。(作者单位系青岛港湾职业技术学院呻+-+-+-卜卜.+-卜卜-+卜-卜+-+-+-+-+一-+-+-+-+-+-+-+-.-+-卜+一+-+-+-+-+一-卜-+1卜圈4一阶一调制器的工作原理f11远坂傻昭.锁相环(PLL电路

10、设计与应用.北京:科学出版社,一A调制器包含1个差分放大器、1个积分器、1个比较器以2006.75一及1个由lbit DAC(1个简单的开关,可以将差分放人器的反相输入21Gardner,F.M著;姚剑清译锁相环技术(第3版.北京;人民邮接到正或负参考电压构成的反馈环。反馈DAC的作用是使积分器电出版社.2007.11的平均输出电压接近于比较器的参考电平。调制器输出中“l”的密31张厥盛,郑继禹,万心平.锁相技术.西安电子科技大学出版社.度将正比于输入信号。如果输入电压上升,比较器必须产生更多数1994量的“l”,反之亦然。积分器用来对误差电压求和,对于输人信号表41张媛媛一模教转换器的设计与

11、研究.2006现为一个低通滤波器,Ili对于量化噪声则表现为高通滤波。这样,大f51徐寿进TI的高精度的DeltaSigma A/D转换器的原理及其应部分量化噪声就被推向更高的频段。和前面的简单过采样相比,总用.2005.11的噪声功率没有改变,但噪声的分布发生了变化。(作者单位系电子科技大学空天科学技术研究院+-+一+一+-+-+-4-+-+-4-+斗+-+-+一+一+一+-4-+-+-+一+-+-+。一。一(上接122页12.4组织研究端盖的设计方法95的饮开门容器馔炸事故,其实质是端盖在容器卸压未尽前或带压目前。已具备了将各种快开门容器作规范化设计井整理完善计下人为打开。因而,快开门容器应设置能控制端盖开启与闭合动作算方法的条件。建议有关部门,能组织力量。专题研究,形成设计规的安全联锁装置。使之端盖锁紧部位未完全闭合前、容器内不能增定,使快开门容器设计科学化、规范化、系列化。在快开门容器上推压,在容器内部压力未泄放完毕前,锁紧部位不能松开。这样即町行采用安垒连锁装置。从设备本身来防止误操作所带来的灾难。国外的压力容器规范。如:参考文献美国的A8ME、西德的AD等,对快开门容器的安全联锁装置都有明f11夏忠定.ANSYS在压力容器设计