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安川變頻器在起重機(jī)中的應(yīng)用
安川變頻器在起重機(jī)中的應(yīng)用
1
引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步,工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的性能日益加強(qiáng),而價(jià)格也因電子技術(shù)的高速發(fā)展而不斷下降。對(duì)原有設(shè)備的電氣控制可以以高性價(jià)比進(jìn)行改進(jìn),通過采用先進(jìn)的控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù),使設(shè)備的運(yùn)行更加節(jié)能,高效,**,可靠。
作者在為廣茂D2230型,D4070型兩臺(tái)浮塢門座式起重機(jī)電控部分運(yùn)用當(dāng)前的控制技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),產(chǎn)品投入運(yùn)行兩年來實(shí)現(xiàn)零故障運(yùn)行,更在高效節(jié)能方面為客戶創(chuàng)造了利潤(rùn)。
2 系統(tǒng)控制方案
2
.1控制系統(tǒng)功能要求
本文僅以D2230型浮塢門座式起重機(jī)為例介紹,應(yīng)用于上海船廠碼頭貨物搬運(yùn)。
額定載重量22噸;變頻提升電機(jī)額定功率75KW;額定提升速度30米/分,10噸以下為輕載,輕載時(shí)運(yùn)行速度≤30米/分;非輕載時(shí)運(yùn)行速度≤15米/分,要求滿足連續(xù)重載工作的需要;必要的硬件**保護(hù);對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視記錄
2
.2 硬件設(shè)計(jì)
針對(duì)系統(tǒng)控制要求,主要控制器件配置如下:
1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)選用日本安川VS616G5-4110矢量型變頻器,配以PG-B2速度控制卡;
2 可編程控制器選用日本三菱FX2N-48MR型;
3 變頻電機(jī)應(yīng)控制要求預(yù)裝1024P/R增量型光電旋轉(zhuǎn)編碼器;
4 運(yùn)行監(jiān)視記錄設(shè)備選用日本三菱FX-50DU-TK-C型觸摸屏;
5 五檔速度給定的主令頭;
6 制動(dòng)電阻按額定功率的三倍選配。
2
.3工作原理
系統(tǒng)上電后,在無故障反饋情況下,司機(jī)室駕駛員給出操作指令,PLC程序根據(jù)指令首先發(fā)定向指令給變頻器,并監(jiān)視變頻器輸出力矩達(dá)到啟動(dòng)開剎車力矩值時(shí)打開剎車,然后按操作指令以各檔速度運(yùn)行,輕載速度≤30米/分,重載速度≤15米/分;運(yùn)行全程故障監(jiān)視,輕故障聲光提示,重故障緊急停機(jī)。
電機(jī)運(yùn)行速度由PG光電編碼器反饋給變頻器,構(gòu)成速度反饋閉環(huán)電流矢量控制,從而達(dá)到高精度速度控制和力矩控制;通過PG-B2卡監(jiān)視輸出分頻到PLC高頻脈沖輸入端子,用于程序中的速度控制與監(jiān)視。運(yùn)行數(shù)據(jù)及歷史記錄通過RS422串行通訊接口傳送到觸摸屏用于監(jiān)視。
2
.4軟件設(shè)計(jì)
1
. PLC程序分兩部分:其一為主起升吊鉤搬運(yùn)貨物的主流程運(yùn)行控制,其中的關(guān)鍵是把主令頭的運(yùn)行及速度指令邏輯轉(zhuǎn)換為三位二進(jìn)制輸出給變頻器多段速輸入端;以及對(duì)PG-B2卡分頻輸入的脈沖用SPD脈沖速度計(jì)算指令配合變頻器分頻參數(shù)F1-06及電機(jī)轉(zhuǎn)速換算為以米/分為單位的數(shù)據(jù);其二為PLC與觸摸屏的接口程序,在PLC中為觸摸屏設(shè)立數(shù)據(jù)讀取區(qū)及相關(guān)狀態(tài)標(biāo)志,用于觸摸屏的監(jiān)視.
觸摸屏監(jiān)視畫面組態(tài):為便于駕駛員對(duì)運(yùn)行狀況能更詳細(xì)準(zhǔn)確的把握,以及便于工作人員對(duì)系統(tǒng)的維護(hù),觸摸屏監(jiān)視畫面組態(tài)具備運(yùn)行畫面自動(dòng)切換及歷史故障記錄。
結(jié) 論
該系統(tǒng)從設(shè)備選型,設(shè)計(jì),安裝調(diào)試到投入運(yùn)營(yíng),在短時(shí)間內(nèi)順利完成,運(yùn)行效果良好,達(dá)到了用戶的預(yù)期目標(biāo),運(yùn)行兩年來無故障,受到了用戶的好評(píng)。為企業(yè)創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益,**推廣價(jià)值。
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