基于plc的门座式起重机电气控制系统方案设计-张天伟

基于plc的门座式起重机电气控制系统方案设计-张天伟内容摘要：

机同步启动 ,但当行走电机停止时 , 电缆卷筒电机延时后断电。 为方便电缆更换或移车后多余电缆的卷绕，在司机室联动台上专门设计了 ” 强迫收缆 ” 按钮，特殊情况下可对电缆进行强收。 单机方式为门机更换钢丝绳、调节抓斗或吊钩等辅助情况下的工作方式，在单机方式下，机构按手柄给定速度运行，这时负载平衡和速度 /位置平衡方式功能都不存在。 采用变频电机一台，功率 ，电压为 380V。 电机带 动风机，超速开关与脉冲编码器， 另有凸轮限位开关、增减幅极限位置限位开关，对变幅机构实行双重保 护。 采用带 PG 矢量控制模式， PLC 实时读取变频器的参数，并通过主令给定输入给 PLC档位信号， PLC 输出信号控制变频器的频率 ,从而控制电动机的转速。 变幅机构机械制动采用鼓式或盘式制动器形式 ,电控采用力矩控制和零速抱闸控制方式，减少抱闸闭合时的振动及抱闸磨损，确保机构起、停平稳。 变幅机构的电气保护有短路保护、过电流保护、 过载保护、失压保护、 缺相保护、零位保护、大风保护和超速等多种保护 ,当变频器出现故障时 , 必须通过左联动台上的故障复位按钮进行复位。 变幅机构设有三级限位保护开关，碰撞第一级限位后，机构 自动进行减速 , 碰撞到第二级限位后 ,机构停止运行；当第二极限位失灵后，机构运行碰撞到第三极变幅极限限位开关 ,机构停止运行，第三级限位动作程序作为故障自锁 , 变幅正反向操作被禁止，若操作变幅机构，必须按下极限退出按钮且同时操作主令手柄方可运行。 操作手柄从零位推至所需档位或由一个方向推至另一个方向 ， PLC 会控制变频器，以设定的加、减速时间平稳加、减速至所需速度。 采用变频电机二台，功率 ，电压为 380V。 电机带动风机， 制动采用鼓式或盘式制动器形式 ,其制动力矩足以克服旋转力矩 ,使旋转机构 平稳进行停车。 两台电机采用同一变频器控制，控制方式均采用 v/f 控制模式，保证两电机机构的动作协调。 旋转制动采用脚踏和自动制动两种方式，当旋转手柄回零后，变频器自动进行减速制动，制动时间为 6 秒。 脚踏制动由人工控制，为防止在旋转制动器司机作业中误踩脚踏制江苏海事职业技术学院 2020 届专科生毕业设计论文 第 4 页 动器或运行中紧急制动造成变频器过流，在脚踏处 还 设有电气联锁限位。 当脚踏制动踩下时，该联锁限位马上动作，程序会快速切断旋转驱动回路，自动将旋转制动时间调整为 秒，使机构快速安全的停机。 旋转机构的电气保护有短路保护、过电流保护、 过载保护、失压保护、 缺相保护及零位保护 ,当变频器出现故障时 , 必须通过左联动台上的故障复位按钮进行复位 . 旋转机构除在制动器设有脚踏联锁限位 保护 外，还设有旋转锚定联锁限位和手刹限位保护。 旋转锚定限位在联动台有明确信号指示 , 旋转锚定限位 开关 打开后，即锚定销插入锚定孔后，程序切断旋转机构控制，禁止旋转运行。 操作手柄从零位推至所需档位 ， 或由一个方向推至另一个方向 ， PLC 会控制变频器 ，以设定的加、减速时间平稳加、减速至所需速度。 采用变频电机二台，功率 ，电压为 380V。 该机构还包括一台电缆卷筒、辅助制动器 、 锚定限位、防撞限位和 声光报警器等。 行走机构在门腿 上 设置了门腿操作箱，门腿操作箱只用于行走机构的操作，行走左、右行按钮是用来执行行动方向的，行走速度程序设定为全速的 20%，通过工况选择开关的“地面行走”档位进行地面与司机室的行走切换。 门腿行走操作箱 上的紧停按钮是 整机的电源紧急停止 按钮，一旦按下会造成整机失电，因此该按钮仅用于特殊情况下的紧停使用，不得作为门机的停电开关，该旋钮为机械自锁式，按下后必须顺时针旋转复位。 为 了 防止大车行走时拉断供电电缆，在电缆驱动部分 应 设有电缆终点限位，终端放缆限位开关动作后 ，自动切断行走机构电源，使其停车。 若须反方向运行 ,必须按住“限位旁路 ” 按钮 ，并且 同时操作行走手柄方可控制行走。 在门腿两侧顺轨道方向设有大车防撞限位和减速限位，检测临近门机与本机的安全距离，当减速限位动作后，行走机构减速运行，当防撞限位动作后，系统自动切断行走机构电源，使其停车。 另外，在行走锚定器及防爬器操作机构增设动作反馈限位与大车行走进行联锁，锚定、防爬器提起前行走不能动作； 二 台行走电机制动器全部设有联锁限位，当行走制动器发生故障时，机构马上切断行走电源，停止大车行走。 另外，行走机构还设有短路 保护 、过电流 保护 、失压 保护 等多种可靠的电气保护。 3 电气控制实现 采用 380V 直接供电，在门架内安置一个电源倒顺开关与行走控制柜（ 6KP），内设一江苏海事职业技术学院 2020 届专科生毕业设计论文 第 5 页 只倒顺开关（ P0Q1）对电源相序进行换相。 同时在 6KP 内装有电源相序保护器，每当门机重新换一个码头接线箱时，要求对门机相序进行检查。 检查方法是，如相序不对，则相序继电器会亮红色指示灯；电源相序是相反，需要进行换相时，把倒顺开关从 1位置切换到2位置。 为了在切断电源情况下，可对中心 电器进行维修或检查，在 6KP 内倒顺开关进线端引一根 380V 相线和一根 N 线，专门提供圆筒照明电源，且不受倒顺开关停电的影响。 门机电源是由码头地面接线箱经低压电缆卷筒直接接入电源倒顺开关与行走 控制柜，通过电源倒顺开关，再进入行走控制柜内的接线端子。