基于plc的門座式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)-張?zhí)靷?編輯修改稿)
2024-12-12 10:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)同步啟動(dòng) ,但當(dāng)行走電機(jī)停止時(shí) , 電纜卷筒電機(jī)延時(shí)后斷電。為方便電纜更換或移車后多余電纜的卷繞，在司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上專門設(shè)計(jì)了 ” 強(qiáng)迫收纜 ” 按鈕，特殊情況下可對(duì)電纜進(jìn)行強(qiáng)收。 單機(jī)方式為門機(jī)更換鋼絲繩、調(diào)節(jié)抓斗或吊鉤等輔助情況下的工作方式，在單機(jī)方式下，機(jī)構(gòu)按手柄給定速度運(yùn)行，這時(shí)負(fù)載平衡和速度 /位置平衡方式功能都不存在。 采用變頻電機(jī)一臺(tái)，功率 ，電壓為 380V。電機(jī)帶 動(dòng)風(fēng)機(jī)，超速開關(guān)與脈沖編碼器， 另有凸輪限位開關(guān)、增減幅極限位置限位開關(guān)，對(duì)變幅機(jī)構(gòu)實(shí)行雙重保 護(hù)。 采用帶 PG 矢量控制模式， PLC 實(shí)時(shí)讀取變頻器的參數(shù)，并通過主令給定輸入給 PLC檔位信號(hào)， PLC 輸出信號(hào)控制變頻器的頻率 ,從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 變幅機(jī)構(gòu)機(jī)械制動(dòng)采用鼓式或盤式制動(dòng)器形式 ,電控采用力矩控制和零速抱閘控制方式，減少抱閘閉合時(shí)的振動(dòng)及抱閘磨損，確保機(jī)構(gòu)起、停平穩(wěn)。 變幅機(jī)構(gòu)的電氣保護(hù)有短路保護(hù)、過電流保護(hù)、 過載保護(hù)、失壓保護(hù)、 缺相保護(hù)、零位保護(hù)、大風(fēng)保護(hù)和超速等多種保護(hù) ,當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí) , 必須通過左聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的故障復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。 變幅機(jī)構(gòu)設(shè)有三級(jí)限位保護(hù)開關(guān)，碰撞第一級(jí)限位后，機(jī)構(gòu) 自動(dòng)進(jìn)行減速 , 碰撞到第二級(jí)限位后 ,機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行；當(dāng)?shù)诙O限位失靈后，機(jī)構(gòu)運(yùn)行碰撞到第三極變幅極限限位開關(guān) ,機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，第三級(jí)限位動(dòng)作程序作為故障自鎖 , 變幅正反向操作被禁止，若操作變幅機(jī)構(gòu)，必須按下極限退出按鈕且同時(shí)操作主令手柄方可運(yùn)行。 操作手柄從零位推至所需檔位或由一個(gè)方向推至另一個(gè)方向 ， PLC 會(huì)控制變頻器，以設(shè)定的加、減速時(shí)間平穩(wěn)加、減速至所需速度。 采用變頻電機(jī)二臺(tái)，功率 ，電壓為 380V。電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)， 制動(dòng)采用鼓式或盤式制動(dòng)器形式 ,其制動(dòng)力矩足以克服旋轉(zhuǎn)力矩 ,使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 平穩(wěn)進(jìn)行停車。 兩臺(tái)電機(jī)采用同一變頻器控制，控制方式均采用 v/f 控制模式，保證兩電機(jī)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作協(xié)調(diào)。 旋轉(zhuǎn)制動(dòng)采用腳踏和自動(dòng)制動(dòng)兩種方式，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄回零后，變頻器自動(dòng)進(jìn)行減速制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)間為 6 秒。腳踏制動(dòng)由人工控制，為防止在旋轉(zhuǎn)制動(dòng)器司機(jī)作業(yè)中誤踩腳踏制江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁 動(dòng)器或運(yùn)行中緊急制動(dòng)造成變頻器過流，在腳踏處 還 設(shè)有電氣聯(lián)鎖限位。 當(dāng)腳踏制動(dòng)踩下時(shí)，該聯(lián)鎖限位馬上動(dòng)作，程序會(huì)快速切斷旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)回路，自動(dòng)將旋轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)間調(diào)整為 秒，使機(jī)構(gòu)快速安全的停機(jī)。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電氣保護(hù)有短路保護(hù)、過電流保護(hù)、 過載保護(hù)、失壓保護(hù)、 缺相保護(hù)及零位保護(hù) ,當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí) , 必須通過左聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的故障復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位 . 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)除在制動(dòng)器設(shè)有腳踏聯(lián)鎖限位 保護(hù) 外，還設(shè)有旋轉(zhuǎn)錨定聯(lián)鎖限位和手剎限位保護(hù)。旋轉(zhuǎn)錨定限位在聯(lián)動(dòng)臺(tái)有明確信號(hào)指示 , 旋轉(zhuǎn)錨定限位 開關(guān) 打開后，即錨定銷插入錨定孔后，程序切斷旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制，禁止旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。 操作手柄從零位推至所需檔位 ， 或由一個(gè)方向推至另一個(gè)方向 ， PLC 會(huì)控制變頻器 ，以設(shè)定的加、減速時(shí)間平穩(wěn)加、減速至所需速度。 采用變頻電機(jī)二臺(tái)，功率 ，電壓為 380V。該機(jī)構(gòu)還包括一臺(tái)電纜卷筒、輔助制動(dòng)器 、 錨定限位、防撞限位和 聲光報(bào)警器等。 行走機(jī)構(gòu)在門腿 上 設(shè)置了門腿操作箱，門腿操作箱只用于行走機(jī)構(gòu)的操作，行走左、右行按鈕是用來執(zhí)行行動(dòng)方向的，行走速度程序設(shè)定為全速的 20%，通過工況選擇開關(guān)的“地面行走”檔位進(jìn)行地面與司機(jī)室的行走切換。門腿行走操作箱 上的緊停按鈕是 整機(jī)的電源緊急停止 按鈕，一旦按下會(huì)造成整機(jī)失電，因此該按鈕僅用于特殊情況下的緊停使用，不得作為門機(jī)的停電開關(guān)，該旋鈕為機(jī)械自鎖式，按下后必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)復(fù)位。 為 了 防止大車行走時(shí)拉斷供電電纜，在電纜驅(qū)動(dòng)部分 應(yīng) 設(shè)有電纜終點(diǎn)限位，終端放纜限位開關(guān)動(dòng)作后 ，自動(dòng)切斷行走機(jī)構(gòu)電源，使其停車 。 若須反方向運(yùn)行 ,必須按住“限位旁路 ” 按鈕 ，并且 同時(shí)操作行走手柄方可控制行走。在門腿兩側(cè)順軌道方向設(shè)有大車防撞限位和減速限位，檢測(cè)臨近門機(jī)與本機(jī)的安全距離，當(dāng)減速限位動(dòng)作后，行走機(jī)構(gòu)減速運(yùn)行，當(dāng)防撞限位動(dòng)作后，系統(tǒng)自動(dòng)切斷行走機(jī)構(gòu)電源，使其停車。另外，在行走錨定器及防爬器操作機(jī)構(gòu)增設(shè)動(dòng)作反饋限位與大車行走進(jìn)行聯(lián)鎖，錨定、防爬器提起前行走不能動(dòng)作； 二 臺(tái)行走電機(jī)制動(dòng)器全部設(shè)有聯(lián)鎖限位，當(dāng)行走制動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)，機(jī)構(gòu)馬上切斷行走電源，停止大車行走。另外，行走機(jī)構(gòu)還設(shè)有短路 保護(hù) 、過電流 保護(hù) 、失壓 保護(hù) 等多種可靠的電氣保護(hù)。 3 電氣控制實(shí)現(xiàn) 采用 380V 直接供電，在門架內(nèi)安置一個(gè)電源倒順開關(guān)與行走控制柜（ 6KP），內(nèi)設(shè)一江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁 只倒順開關(guān)（ P0Q1）對(duì)電源相序進(jìn)行換相。同時(shí)在 6KP 內(nèi)裝有電源相序保護(hù)器，每當(dāng)門機(jī)重新?lián)Q一個(gè)碼頭接線箱時(shí)，要求對(duì)門機(jī)相序進(jìn)行檢查。檢查方法是，如相序不對(duì)，則相序繼電器會(huì)亮紅色指示燈；電源相序是相反，需要進(jìn)行換相時(shí)，把倒順開關(guān)從 1位置切換到2位置。 為了在切斷電源情況下，可對(duì)中心 電器進(jìn)行維修或檢查，在 6KP 內(nèi)倒順開關(guān)進(jìn)線端引一根 380V 相線和一根 N 線，專門提供圓筒照明電源，且不受倒順開關(guān)停電的影響。 門機(jī)電源是由碼頭地面接線箱經(jīng)低壓電纜卷筒直接接入電源倒順開關(guān)與行走 控制柜，通過電源倒順開關(guān)，再進(jìn)入行走控制柜內(nèi)的接線端子
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