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FX_(ON)型PLC控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)在冶金起重機(jī)應(yīng)用

時(shí)間:2022-03-02來(lái)源:起重機(jī)廠家瀏覽次數(shù):118

     其效果受到限制PLC控制的電力變頻拖動(dòng)|bli啟動(dòng)急停e復(fù)位nfht等信號(hào)d全|號(hào)采用匯1長(zhǎng)期以來(lái),YZR系列繞線式異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金橋式起重機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng),采用轉(zhuǎn)子串接電阻的方式進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速,這種繼電器-接觸器控制方式在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在:(1)冶金橋式起重機(jī)工作環(huán)境惡劣,工作任務(wù)繁重,電動(dòng)機(jī)所串電阻燒損、斷裂和接地故障時(shí)有發(fā)生,造成電動(dòng)機(jī)頻繁燒損。
 
    轉(zhuǎn)子串接電阻調(diào)速,機(jī)械特性炊,負(fù)載變化時(shí),運(yùn)行不平穩(wěn),又由于運(yùn)行中電阻長(zhǎng)期發(fā)熱,能源浪費(fèi)嚴(yán)重。
 
    由于各接觸器多在大電流狀態(tài)下頻繁分?jǐn)?、吸合,造成電網(wǎng)高次諧波污染嚴(yán)重,電網(wǎng)功率因數(shù)低。
 
    要解決上述問(wèn)題,利用繼電器-接觸器控系統(tǒng)在100T橋式起重機(jī)應(yīng)用表明,能夠很好地解決以上問(wèn)題。
 
    統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能PLC控制的變頻拖動(dòng)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)100T橋式起重機(jī)大車、主小車、副小車、主鉤、副鉤電機(jī)都需獨(dú)立運(yùn)行,主鉤、大車、主小車各為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng),副小車、副鉤各為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),整個(gè)系統(tǒng)有8臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。為保證各部分安全運(yùn)行互不影響,采用6臺(tái)變頻器拖動(dòng),并由5臺(tái)PLC分別加以控制的硬件冗余結(jié)構(gòu),詳見(jiàn)。
 
    PLC控制的變頻拖動(dòng)系統(tǒng)的功能介紹2.2.1可編程序控制器(PLC)功能PLC接受主令控制器的速度控制信號(hào),該信號(hào)為數(shù)字量控制信號(hào),信號(hào)電平為AC220V.這些控制信號(hào)包括:主令控制器發(fā)出的正、反轉(zhuǎn)及調(diào)速控制信號(hào)、電機(jī)過(guò)熱保護(hù)信號(hào)、安全限位信號(hào)及。net動(dòng)止停啟停急P(pán)LC控制變頻拖動(dòng)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖式輸入。PLC針對(duì)這些信號(hào)完成系統(tǒng)的邏輯控制功能,并向變頻器發(fā)出啟、停、正、反轉(zhuǎn)及調(diào)速等控制信號(hào),使電動(dòng)機(jī)處于所需工作狀態(tài)。
 
    接收PLC提供的控制信號(hào),并按設(shè)定向電機(jī)輸出可變頻、變壓的電源,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。
 
    操作者按要求通過(guò)主令控制器向PLC發(fā)出各種控制信號(hào)。
 
    起重機(jī)下放重物時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn),由于重力加速度的原因,電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài),拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,并存儲(chǔ)到電壓型變頻器的濾波電容器的兩端,使直流電壓不斷上升,甚至能夠擊穿電器絕緣,當(dāng)電壓升高到設(shè)定值時(shí),接入泄能電阻來(lái)消耗直流電路這部分能量,保證電器安全運(yùn)行。
 
    根據(jù)變頻器提供的不同電源,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。采用YZR系列電機(jī),去掉集電環(huán)、碳刷,將其轉(zhuǎn)子回路短接,可降低設(shè)備改造費(fèi)用。
 
    3PLC控制的電力變頻拖動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用起重機(jī)大車、主小車、副小車、主鉤、副鉤電機(jī)分別由不同的PLC控制。大車、主小車、副小車、副鉤電機(jī)都運(yùn)行在電動(dòng)工作狀態(tài),變頻器及PLC之間的控制結(jié)構(gòu)及軟、硬件實(shí)現(xiàn)基本相同。而2臺(tái)主鉤電機(jī)分別由2臺(tái)變頻器提供變頻電源,但這2臺(tái)變頻器受同一PLC控制,保證2臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。主鉤電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)有電動(dòng)、反接制動(dòng)、再生制動(dòng)等狀態(tài),變頻器及PLC之間的控制結(jié)構(gòu)及軟、硬件實(shí)現(xiàn)較大、小車、副鉤類復(fù)雜。以主鉤電機(jī)PLC控制變頻拖動(dòng)系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明,具體參見(jiàn)PLC控制主鉤電力變頻拖動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程及軟件設(shè)計(jì)駕駛室及橫梁欄桿門關(guān)好后,123安全開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)打開(kāi)。急停開(kāi)關(guān)斷開(kāi),主令控制器置于零位,此時(shí)才能按下啟動(dòng)按扭,接通電源。
 
    當(dāng)主令控制器置于上升控制檔位時(shí),電機(jī)正轉(zhuǎn),通過(guò)調(diào)節(jié)速度檔位,控制變頻器輸出不同電壓頻率的電源,達(dá)到調(diào)速的目的。當(dāng)主令控制器置于下降控制5檔且滿負(fù)荷時(shí),電機(jī)正轉(zhuǎn),此時(shí)電機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)主令控制器置于下降控制4檔且負(fù)載較重時(shí),為強(qiáng)制下降階段,電機(jī)反轉(zhuǎn),在重力加速度作用下,電機(jī)就會(huì)進(jìn)入再生制動(dòng)狀態(tài)。另外,當(dāng)由穩(wěn)定高速向低速換檔極快時(shí),也會(huì)出現(xiàn)這種情況。當(dāng)主令控制器置于下降控制3至1檔時(shí),電機(jī)以不同的速度反轉(zhuǎn),電機(jī)處于電動(dòng)狀重物急速下降,繼續(xù)采用原來(lái)的三相液壓制動(dòng)器。
 
    在緊急情況下,可按下急停按扭,一方面機(jī)械制動(dòng)器動(dòng)作,另一方面,將變頻器緊急停機(jī)控制端EMS接通,變頻器停止工作。實(shí)際中,主鉤變頻器因故障跳閘,或電機(jī)過(guò)載,熱元件動(dòng)作,在故障排除后,可按下復(fù)位按扭,接通變頻器復(fù)位控制端RST,使變頻器恢復(fù)到運(yùn)行狀態(tài)。
 
    PLC控制主鉤變頻拖動(dòng)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)變頻器控制滿足運(yùn)行要求,必須從起重設(shè)備的工作過(guò)程、設(shè)備特點(diǎn)、安全要求出發(fā),結(jié)合PLC控制特點(diǎn),編制PLC控制程序。主鉤PLC控制系統(tǒng)梯形圖見(jiàn)。
 
    PLC控制系統(tǒng)梯形。1.3PLC控制主鉤變頻拖動(dòng)系統(tǒng)的速度設(shè)定實(shí)際中用3個(gè)中間繼電器來(lái)控制速度檔位,分別向變頻器X1、X2、X3端子提供不同速度控制信號(hào),通過(guò)變頻器設(shè)定不同的對(duì)應(yīng)速度,共可提供8檔速度。而橋式起重機(jī)實(shí)際有5檔速度,中間繼電器狀態(tài)、變頻器的控制端子X(jué)1、X2、X3狀態(tài)與對(duì)應(yīng)速度設(shè)定頻率值如表1所示。其中“0”表示繼電器失電,“1”表示繼電器得電。從表中看出,1至5檔為均勻調(diào)速,設(shè)備運(yùn)行中不存在明顯的機(jī)械沖擊,設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。
 
    表1速度-頻率檔次設(shè)定及繼電器狀態(tài)對(duì)照表速度檔次頻率設(shè)定/Hz把PLC控制的變頻拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用到橋式起重機(jī),各電機(jī)各檔速度、加速時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間都可根據(jù)實(shí)際工況條件設(shè)定,而且十分方便。
 
    從運(yùn)行結(jié)果來(lái)看,負(fù)載變化時(shí),速度運(yùn)行平穩(wěn)。設(shè)備故障率大幅度降低,電機(jī)燒損明顯減少,同時(shí)減少對(duì)電網(wǎng)高次諧波的影響。*重要的是,設(shè)備檢修時(shí)排除故障的速度明顯加快,設(shè)備維護(hù)量減少。另外,由于不使用電阻器起動(dòng)調(diào)速,對(duì)節(jié)約能源也起到積極作用。
 
    本文以PLC控制的主鉤變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)為例予以說(shuō)明,對(duì)大車、主小車、副小車、副鉤等只須根據(jù)實(shí)際情況稍加修改即可。同時(shí)這種控制結(jié)構(gòu)也可推廣應(yīng)用到其他橋式起重機(jī)。
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