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起重機(jī)電氣PLC變頻器控制系統(tǒng)

時(shí)間:2015-06-18 03:06 閱讀:13794 來源:互聯(lián)網(wǎng)
概述
      隨著通信技術(shù)和控制技術(shù)的飛躍發(fā)展,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的廣泛使用,特別是無人值班,少人職守;這一控制模式提出的同時(shí),水電站、水利樞紐等工程對(duì)閘門監(jiān)控和管理的自動(dòng)化水平提出了新的要求。
      根據(jù)市場(chǎng)需求,我公司開發(fā)的新一代閘門控制系統(tǒng),是以可編程序控制器為控制核心,采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),配置高性能上位機(jī),使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,大大提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性,減少了調(diào)試運(yùn)行維護(hù)的強(qiáng)度,成為無人值班,少人職守水電站必不可少的設(shè)備。
      本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作便捷。運(yùn)行人員只需在上位機(jī)控制畫面中輸入閘門需要調(diào)整的高度并確認(rèn),閘門監(jiān)控系統(tǒng)即可按要求自動(dòng)完成閘門的啟停??刂凭雀摺㈨憫?yīng)速度快。
 
電氣設(shè)備改造
       電氣設(shè)備改造主要包含起重機(jī)控制柜、電氣控制元件、電纜、自動(dòng)化元件(編碼器、荷重傳感器、行程限位器等)、聯(lián)動(dòng)操作臺(tái)等。
控制柜:可根據(jù)客戶要求使用不銹鋼或碳鋼噴塑材質(zhì),建議材質(zhì)厚度為不銹鋼1.5mm,碳鋼2mm??刂乒癯叽缈筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)情況訂制;
電氣控制元件:主要包括斷路器、接觸器、繼電器等,主要使用西門子、施耐德等進(jìn)口品牌,也可根據(jù)客戶要求換為國(guó)內(nèi)知名品牌;
電纜:包括動(dòng)力電纜、通信電纜。建議動(dòng)力電纜選用船用電纜(CEFR),通信電纜選用屏蔽電纜 (RVVP);所有電纜均使用國(guó)產(chǎn)知名品牌;
聯(lián)動(dòng)操作臺(tái):為起重機(jī)操作人員提供可靠的操作平臺(tái)。每個(gè)操作臺(tái)均配置1個(gè)可上下、前后調(diào)整的座椅。

變頻控制改造
      傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng),雖然通過轉(zhuǎn)子串接電阻實(shí)現(xiàn)了調(diào)速功能(也是有級(jí)的),但卻不能改變電機(jī)同步轉(zhuǎn)速,致使傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械特性很軟,導(dǎo)致速度的穩(wěn)定性和調(diào)速精度很差。更由于負(fù)載的變化、軌道的平整度、電動(dòng)機(jī)參數(shù)的分散性等導(dǎo)致大梁扭動(dòng)和行車上的電控設(shè)備的震動(dòng)大。不但惡化了操作人員的工作環(huán)境,導(dǎo)致操作失誤,也降低了整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性與使用壽命。
起重機(jī)使用變頻器調(diào)速后具有如下幾個(gè)特點(diǎn):
1)速度可在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)連續(xù)控制,開、閉環(huán)特性好,調(diào)速比可達(dá)1:100,調(diào)速精度±1%。
2)調(diào)速平穩(wěn),有效的防止擺鉤,對(duì)負(fù)載突然變化有極好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
3)無級(jí)調(diào)速,高傳動(dòng)效率97%,幾近于1的功率因數(shù)值。
4)零速時(shí)滿力矩輸出,即使制動(dòng)器松動(dòng)或失靈也不出現(xiàn)重物下滑,確保系統(tǒng)安全可靠性。
5)可以長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行,使調(diào)速精度輕松進(jìn)入毫米級(jí)的定位功能。
6)節(jié)約電能,節(jié)電率達(dá)到20%-60%的比例。
7)機(jī)械損害小。
8)維護(hù)率低,變頻電氣系統(tǒng)的線路設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)潔,由于節(jié)省下了控制正反轉(zhuǎn)及調(diào)速用的多個(gè)大功率交流接觸器、滑環(huán)碳刷架、串聯(lián)電阻等電氣元件,因而大大簡(jiǎn)化了電氣控制線路,利用變頻器本身的多種功能替代了傳統(tǒng)的復(fù)雜線路才能完成的邏輯電路。
變頻器我們推薦使用ABB變頻器,或施耐德電氣的ATV系列變頻器。




自動(dòng)控制改造
      在系統(tǒng)中增加PLC作為核心控制元件,并配有10寸觸摸屏作為操作、顯示終端。PLC負(fù)責(zé)采集所有自動(dòng)化元件的采樣值,各個(gè)極限運(yùn)行位置信號(hào),電動(dòng)機(jī)啟停狀態(tài)信號(hào),操作命令等。并使用分布式I/O模塊,可有效降低控制電纜的使用量。
其優(yōu)點(diǎn)如下:
1)PLC具有閉鎖啟動(dòng)功能,司機(jī)在啟動(dòng)設(shè)備前必須把主令控制器全部切至零位、 進(jìn)出門的門限開關(guān)到位,才能接通主電源。操作主令開關(guān)上有設(shè)備狀態(tài)指示屏,顯示設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)及各種故障信息。
2)主、 副鉤有鋼絲繩提升限位、 重錘限位、 超重限位保護(hù),大車、 小車有行程開關(guān)保護(hù),各個(gè)設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作只影響設(shè)備本身的動(dòng)作。
3)所有的電氣設(shè)備的故障信號(hào)都接入 PLC,任何電氣設(shè)備出現(xiàn)故障只影響本單元的動(dòng)作。
4)吊鉤升降與小車前行和后退、 大車左行和右行有操作互鎖。
5)主鉤、 副鉤、 大車、 小車速度由主令開關(guān)檔位切換,可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)切換。
6)可禁止司機(jī)利用打反車來對(duì)大車和小車進(jìn)行定位。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下
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