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FX_(ON)型PLC控制的电力拖动系统在冶金起重机中的应用

时间:2016-1-5 12:00:00 来源:中国高空作业网

  (涞源县奥宇钢铁有限公司工程部,河北保定074300)钢厂100T桥式起重机中的应用,并详细介绍了系统的软、硬件组成。

  其效果受到限制PLC控制的电力变频拖动|bli启动急停e复位nfht等信号d全|号采用汇1长期以来,YZR系列绕线式异步电动机广泛应用于冶金桥式起重机电力拖动系统,采用转子串接电阻的方式进行启动和调速,这种继电器-接触器控制方式在实际运行中出现一些问题,主要表现在:(1)冶金桥式起重机工作环境恶劣,工作任务繁重,电动机所串电阻烧损、断裂和接地故障时有发生,造成电动机频繁烧损。

  转子串接电阻调速,机械特性炊,负载变化时,运行不平稳,又由于运行中电阻长期发热,能源浪费严重。

  由于各接触器多在大电流状态下频繁分断、吸合,造成电网高次谐波污染严重,电网功率因数低。

  要解决上述问题,利用继电器-接触器控系统在100T桥式起重机应用表明,能够很好地解决以上问题。

  统的结构功能PLC控制的变频拖动系统的硬件结构100T桥式起重机大车、主小车、副小车、主钩、副钩电机都需独立运行,主钩、大车、主小车各为两台电动机同时驱动,副小车、副钩各为一台电动机驱动,整个系统有8台电动机运行。为保证各部分安全运行互不影响,采用6台变频器拖动,并由5台PLC分别加以控制的硬件冗余结构,详见。

  PLC控制的变频拖动系统的功能介绍2.2.1可编程序控制器(PLC)功能PLC接受主令控制器的速度控制信号,该信号为数字量控制信号,信号电平为AC220V.这些控制信号包括:主令控制器发出的正、反转及调速控制信号、电机过热保护信号、安全限位信号及。net动止停启停急PLC控制变频拖动系统的硬件结构图式输入。PLC针对这些信号完成系统的逻辑控制功能,并向变频器发出启、停、正、反转及调速等控制信号,使电动机处于所需工作状态。

  接收PLC提供的控制信号,并按设定向电机输出可变频、变压的电源,从而实现电机的调速。

  操作者按要求通过主令控制器向PLC发出各种控制信号。

  起重机下放重物时,电机反转,由于重力加速度的原因,电机处于再生制动状态,拖动系统的机械能转化为电能,并存储到电压型变频器的滤波电容器的两端,使直流电压不断上升,甚至能够击穿电器绝缘,当电压升高到设定值时,接入泄能电阻来消耗直流电路这部分能量,保证电器安全运行。

  根据变频器提供的不同电源,将电能转化为机械能。采用YZR系列电机,去掉集电环、碳刷,将其转子回路短接,可降低设备改造费用。

  3PLC控制的电力变频拖动系统软件设计及应用起重机大车、主小车、副小车、主钩、副钩电机分别由不同的PLC控制。大车、主小车、副小车、副钩电机都运行在电动工作状态,变频器及PLC之间的控制结构及软、硬件实现基本相同。而2台主钩电机分别由2台变频器提供变频电源,但这2台变频器受同一PLC控制,保证2台电机同步运转。主钩电机运行状态有电动、反接制动、再生制动等状态,变频器及PLC之间的控制结构及软、硬件实现较大、小车、副钩类复杂。以主钩电机PLC控制变频拖动系统为例来说明,具体参见PLC控制主钩电力变频拖动系统工作过程及软件设计驾驶室及横梁栏杆门关好后,1 23安全开关常闭触点打开。急停开关断开,主令控制器置于零位,此时才能按下启动按扭,接通电源。

  当主令控制器置于上升控制档位时,电机正转,通过调节速度档位,控制变频器输出不同电压频率的电源,达到调速的目的。当主令控制器置于下降控制5档且满负荷时,电机正转,此时电机处于反接制动状态。当主令控制器置于下降控制4档且负载较重时,为强制下降阶段,电机反转,在重力加速度作用下,电机就会进入再生制动状态。另外,当由稳定高速向低速换档极快时,也会出现这种情况。当主令控制器置于下降控制3至1档时,电机以不同的速度反转,电机处于电动状重物急速下降,继续采用原来的三相液压制动器。

  在紧急情况下,可按下急停按扭,一方面机械制动器动作,另一方面,将变频器紧急停机控制端EMS接通,变频器停止工作。实际中,主钩变频器因故障跳闸,或电机过载,热元件动作,在故障排除后,可按下复位按扭,接通变频器复位控制端RST,使变频器恢复到运行状态。

  PLC控制主钩变频拖动系统的软件设计要实现PLC对变频器控制满足运行要求,必须从起重设备的工作过程、设备特点、安全要求出发,结合PLC控制特点,编制PLC控制程序。主钩PLC控制系统梯形图见。

  PLC控制系统梯形。1.3PLC控制主钩变频拖动系统的速度设定实际中用3个中间继电器来控制速度档位,分别向变频器X1、X2、X3端子提供不同速度控制信号,通过变频器设定不同的对应速度,共可提供8档速度。而桥式起重机实际有5档速度,中间继电器状态、变频器的控制端子X1、X2、X3状态与对应速度设定频率值如表1所示。其中“0”表示继电器失电,“1”表示继电器得电。从表中看出,1至5档为均匀调速,设备运行中不存在明显的机械冲击,设备运行平稳。

  表1速度-频率档次设定及继电器状态对照表速度档次频率设定/Hz把PLC控制的变频拖动系统应用到桥式起重机,各电机各档速度、加速时间、制动时间都可根据实际工况条件设定,而且十分方便。

  从运行结果来看,负载变化时,速度运行平稳。设备故障率大幅度降低,电机烧损明显减少,同时减少对电网高次谐波的影响。最重要的是,设备检修时排除故障的速度明显加快,设备维护量减少。另外,由于不使用电阻器起动调速,对节约能源也起到积极作用。

  本文以PLC控制的主钩变频器拖动系统为例予以说明,对大车、主小车、副小车、副钩等只须根据实际情况稍加修改即可。同时这种控制结构也可推广应用到其他桥式起重机。

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