轨道式集装箱龙门吊能否实现远程操控

点击次数:150   更新时间2021-03-16     【关闭分    享:

  PLC(可编程控制器)+变频传动+触摸屏监控组成的电气控制系统

  一、概况:起重型号及规格:Gn=50t,S=30m。

  (1)作业范围:用于铁路货场集装箱和长大笨重货物的装卸作业。

  (2)基本要求

  1) 起重机的额定起重量:40.5t(吊具下),50t(吊钩下);起重机的走行轨的轨距为:30m。

  2) 大车运行距离380m。

  3) 小车跨度为14m。

  4) 配备3t以下检修葫芦吊。

  5) 检修平台架设在端梁,并贯穿整个端梁。

  6) 起升高度12.5m(自吊具底部计算)堆三过四。

  B.大车、小车部分

  1) 大车轮800mm,16轮运行,8驱,单个电机11kw。

  2) 大车制动与防风制动分开布局。(设置轮边制动器为工作制动,设置防风拉锁、锚定装置为非工作制动)

  C.吊具:20、40伸缩式吊具,1个20ft普通吊具,1个40普通吊具。

  二、电气系统方案

  由供电系统、PLC控制系统、各机构变频传动系统、联动台操作、故障监控系统几个部分组成。

  1、概述

  1.1、门机电气系统采用 “PLC(可编程控制器)+变频传动+触摸屏1监控”组成的电气控制系统。

  1.2 PLC实现整车的逻辑控制,采用SIEMENS公司S7系列产品,通过PROFIBUS DP总线通讯将各个变频控制系统与PLC连接,实现数据交换。

  变频传动驱动各机构协调动作,实现平稳可控运行,变频器采用安川变频器。

  触摸屏监控实现对整机状态监控和故障诊断,触摸屏采用SIEMES公司触摸屏。

  1.3、优点

  1.3.1、精确的电机控制有效降低机械磨损:变频器可精确控制电机的转矩,无级调速,实现机构的零速抱闸,使机械冲击降至最低,有效延长设备的使用寿命;

  1.3.2、强大的通讯总线使控制系统简洁并具有更高的控制性能:PROFIBUS DP总线的使用使电气设备间控制电缆的数量极大减少,使系统的可靠性大大增加,且为系统的智能故障诊断提供了大量的诊断原始数据;

  1.3.3、实时的状态监视及智能的故障智诊断:采用触摸屏监控系统运行,使系统具备实时的状态监控画面,且能进行智能故障诊断;

  2、供电系统

  2.1、电源:380V 50HZ,三相四线

  2.2、供电回路保护:设有过载、短路、过流、过压、欠压、过热、漏电、失压、缺相、错相等可靠的电气保护措施。 2

  2.3、安全保护:各通道门设有限位开关,在司机室、小车架、主梁中部、电气房、柔性腿台车、刚性腿台车处设有急停开关,以保证有人员通过和急停开关动作时设备不能运行。

轨道式集装箱龙门吊能否实现远程操控

  3、拖动系统方案

  3.1、门机传动系统采用安川CH700内置防摇软件系列起重专用变频器,对各机构电机进行驱动控制。变频器与可编程控制器(PLC)以PROFIBUS DP总线的方式实现机构的自动化控制,以实现生产工艺控制要求。

  3.2、安川CH700变频器的特点及优越性能

  3.2.1、安川CH700系列变频器是安川公司最新推出的重负载变频器,在重型工业领域发挥稳定出众。

  极强的过力矩能力:可达150%60s过载能力;

  3.2.2、零速高转矩:由CH700带动的电机在零速能够获得在时电机150%-200%额定转矩,可以确保电机在启动、减速、停车时平稳性;

  3.2.3、控制精度高,动态响应性能优越:动态转速误差在开环应用时为±0.2%,在闭环应用时为±0.01%;

  3.2.4、调速范围广,开环时达到1:100,闭环时到达1:1500;

  3.2.5、完善的保护功能:包括瞬时过电流保护、瞬时断电失压保护、接地保护、冷却风机异常、超频(超速)保护、缺相、超载、过热等保护。

  4、起升机构 4.1、起升机构为典型位能负载,采用一台台CIMR-CH700变频器驱动以增量型电机旋转编码器构成闭环矢量控制加装DP通讯卡的方式。

  4.2、采用编码器主令控制器控制,通过PLC逻辑程序判断给定速度。通过PROFIBUS DP总线对变频器进行速度给定,调速范围1~10m/min。

  4.3、钢丝绳卷筒末端加装绝对值编码器,用以判断起升机构的高度。

  4.4、起升吊具控制

  4.4.1、通过联动台上的操作按钮及选择开关对吊具进行伸缩、旋转、开闭锁操作。

  4.5、起升机构保护

  4.5.1、超负荷限制器:

  4.5.2、超负荷限制器限制超载、偏载,具有控制信号干接点,接入PLC系统参与机构控制。载荷量可在司机室显示屏上显示。仪表带有458接口或模拟量输出接口,安全监控系统可以采集载荷量信号。

  4.5.3、超负荷限制器并有如下警告和联锁功能:

  4.5.4、当吊具下的载荷达到额定载荷的90%时,司机室内指示灯显示。

  4.5.5、当吊具下载荷达到额定载荷的105%时,音响警报器报警,警示灯闪亮并立即切断起升机构的“起升”回路,但能下降操作。

  4.6、机械限位保护:

  4.6.1、高度限位:用于起升高度的检测与升降预限位、终点限位、极限限位的检测与保护。

  4.6.2、高度软限位:通过绝对值编码器测量的高度可以预设多个软限位,如:上限、上升减速1、上升减速2、下降减速1、下降减速2、下限等用于起升机构的控制和保护。

  4.6.3、超速保护:超速开关对起升机构进行超速检测与保护,当电机速度超过115%时,电动机断电,直接进行紧急制动。

  4.7、集装箱专用吊具的检测与保护如下:

  4.7.1、通过吊具上的检测限位(开锁、闭锁限位、顶锁限位、20FT限位、40FT限位)来识别吊具的工作状态;

  4.7.2、开锁到位:四个开锁限位开关同时到位;

  4.7.3、闭锁到位:四个闭锁限位开关同时到位;

  4.7.4、顶销到位:四个顶销限位开关同时到位;

  4.7.5、起升机构保护:开锁到位或者闭锁到位时才能进行起升机构上升操作,顶销到位时起升机构停止下降;

  4.7.6、吊具伸缩保护:开锁到位,四个顶销限位无到位信号时才能进行伸缩,20FT限位或者40FT限位到时停止;

  4.7.7、开锁闭锁保护:顶销到位时才能进行旋锁操作;

  4.8、变频器保护功能:包括瞬时过电流保护、瞬时断电失压保护、接地保护、冷却风机异常、超频(超速)保护、缺相、等保护。

  4.9、防溜钩保护功能:制动器的工作状态反馈回控制系统,与起升电机的变频驱动系统互锁,有效防止溜钩。

  4.10、零位保护功能:机构断电后,操作手柄必须回零后才能启动,防止误操作

  4.11、起升电机保护功能:过载、电机过转矩保护:通过变频器的保护功能实现;

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