维修电工论文

国家职业资格（二级）全省统一鉴定维修电工论文PLC在行车电气控制回路改造中的应用姓名：所在单位：时间：PLC在行车电气控制回路的改造中的应用摘要：介绍PLC控制的变频器拖动系统在行车的应用，对系统中PLC与变频器的通信，同步纠偏，安全措施做了详细的说明，并给出了系统软、硬件组成。关键词:电力拖动变频调速可编程控制器引言我厂铸铝车间行车采用绕线式异步电动机转子串接频敏电阻进行启动和调速，这种继电器－接触器控制方法在实际运行中存在以下问题：行车工作环境恶劣，工作任务繁重，电动机所串频敏电阻器烧坏、断裂、接地故障时有发生，造成电动机频繁烧损。由于机体震动及导电性粉尘环境，继电器－接触器控制系统的可靠性差、故障率高、维修困难、维护费用高、检修工人疲于维护。转子串频敏电阻调速，机械特性软，负载变化时，运行不平稳，且运行中频敏电阻长期发热，电能浪费严重。各接触器在大电流状态下频繁分段、吸合，造成电网高次谐波污染严重，电网功率因数低。于是我厂采用了PLC代替了继电器－接触器的控制，将变只需要1根两芯的屏蔽双绞线，而采用别的方式至少需要4根电缆，从而减少了维护工作。给定稳定避免了因信号的漂移、电磁干扰等诸多因数而引起模拟量给定抖动，新车系统速度给定更加可靠。速度持续相对与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，使得变频器刻录接受来自PLC的速度微调指令，以实现抬吊作业平衡。2.3备用应急系统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。变频器设有两套工作方式，一套采用总线通信，用于正常控制；一套采用开关量控制，用于应急状况。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补充两套参数的切换。同步与纠偏行车在抓斗提升抬吊作业时，系统进入自动纠偏模式，以保证吊钩在抬吊时钢丝位置同步。由于机械安装时摩擦阻转矩，机械报闸的调整不可能完全一致，因此系统不采用动态实时纠偏，而采用一种折衷方案，其工作原来为：首先，系统在PLC中设置2个阀值，阀值1用于启动吊钩的自动纠偏，阀值2用于结束自动纠偏；其次，PLC读入安装在起升卷筒上的编码器的数据并实时计算起升高度；再次，PLC比将一个微小的速度偏差量叠加在由手柄确定的基准速度上，当两个高度之差小于阀值2时，取消该偏差量，通过惯性进一步减小提升高差；最后，PLC将计算合成后的速度值能通过Profibus-DP下载到变频器中，作为抓斗提升的电机的速度给定。PLC软硬件设计及应用PLC硬件设计行车大车、小车、抓斗提升、抓斗开闭电机由不同的PLC控制，大车、小车、提升、开闭电机都运行在电动工作状态，变频器及PLC的控制结构及软、硬实现基本相同。提升电机运行状态有电动、反接制动、再生制动等状态，变频器及PLC之间的控制结构较大车，小车复杂。以提升电机为例，其PLC的I/O接线图2所示：启动启动停止急停上升控制1上升控制2上升控制3零锁下降控制1下降控制2下降控制3热保护提升限位安全开关1安全开关2复位ComComX000Y000X001X002Y001X003X004Y002X005X006Y003X007X010Y004X011X013Y005X014X015Y006X016Y007Y010KM1K01K02K03K04K05K06K07K08图2PLC系统的I/O接线图线如图3所示制动电阻制动电阻COMFWDREVX1X2X3RETEMSTHRRSTKMK01KO2K03KO4K05K06K07K08M图3变频器接线图车的工作过程当行车的驾驶室及横梁栏杆的门关好后，1#、2#安全开关的常开闭接点打开，急停开关断开，主令控制器至于零位，此时才能按下启动按钮，接通电源。当主令控制器置于上升档位，电机正转，通过调节速度档位，控制变频器输出不同的电压，达到调节抓斗提升电机的转速。当主令控制器置于下降3档且满负荷时，电机正转此时电机处于反接制动状态。当主令控制器置于下降2档且负荷较重时，为强制下降阶段，电机反转，在重力加速度的作用下，电机进入再生制动状态。当主令控制器置于1档时，电机反转，处于电动状态，运行中，不论何种原因电机停转，为了防止重物急速下落，保留了原来的三相液压制动器。在紧急状态下，可按下急停按钮，一方面机械制动器动作，另一个方面，将变频器紧急停机控制端EMS接通，变频器停止工作。当抓斗提升电机因故障跳闸，热继电器动作，电机过载等动作，在排除故障后，可按下复位按钮，接通变频器复位控制端RST，使变频器恢复到运行状态。PLC的软件设计选用FXON系列PLC,采用模块编程，具体模块如下：高度换算功能。用于将格雷码转换成二进制码，二进制码转换成起升高度。变频器开关量控制功能块。用于大车、小车及抓斗起升变频器启动、停止和速度给定的开关量控制。变频器的通信控制功能块。用于大车、小车、提升电机变频器的启动、停止、速度给定。还用于变频器的控制字与状态字的读取。安全保护措施配电部分：除缺相、过流、短路保护外，还在行车两侧端梁及平台处设置2只安全开关，只有安全开关均闭合时，才允许行车运行。在行车还设有登机请求及应答按钮，用于行车工作中其他工作人员的安全登机。变频器部分：选用的ACS800系列变频器具有电机过载、缺相、接地、过流、直流母线电压等保护，抓斗提升电机及小车变频器当切换至总线控制方式时具有通信故障监视功能。行车开关保护：各机构均设有行程限位保护。单动工况时，小车及抓斗提升限位开关各自独立；联动工况时，下车1后限位小车2前限位作为联动工况的允许条件，小车1前限位及小车2后限位作为小车限位，提升1及提升2只要有个限位动作，视为起升工作。其他保护：所有机构均有零位保护、过流保护。抓斗提升机构还有超载保护级超速保护。当超速开关动作时，断开变频器主接触器电源。结束语PLC控制的变频拖动系统应用到行车，各店家各档速度、加速时间、制动时间都可以更具实际工况条件设定，而且