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Pico控制器在抓斗桥式起重机中的应用

时间:2016-1-5 14:52:00 来源:中国高空作业网

  抓斗桥式起重机以其广泛适用性被大多数厂矿企业所采用。一般大功率起重机都采用绕线转子异步电机,转子串电阻起动,以限制起动电流和增大起动转矢矩另外,有些抓斗桥式起重机虽然功率不大,但要求频繁起动、制动和反转,如果采用笼型异步电动机就会在定、转子绕组中流过很大的起动电流,使电动机严重发热,所以也采用绕线转子异步电动机,转子串电阻的办法起动,以缩短起动时间,减小电动机的发热目前大多数转子串电阻分级起动的控制线路由继电器接触器系统构成由于起重机工作状态的特殊性,很多场合要求电机频繁起制动,这就使得继电器频繁动作。而一般大容量的继电器线圈匝数多、线径小、消耗功率较大,正常工作时发热严重,导致绝缘老化而且在线圈得失电瞬间会产生很大的反电动势,极易击穿绝缘层损坏线鼠另外,工业现场环境恶劣,振动大、粉尘多、电化腐蚀严重,这更加缩短了继电器的使用寿命。时间完全是由时间继电器来控制的,虽然理论上可以准确地计算出起动时间,但是常规时间继电器的定时时间并不准确,使电机不能处于最佳运行状态本文采用罗克韦尔自动化公司生产的只《/2控制器设计了一种新式起重机起动控制线路,有效地改善了控制系统的整体性能2Pico控制器的特点Pico控制器的工作原理与PLC类似,具有简单的逻辑、定时、计数、实时时钟等功能,是一种功能介于PLC和继电器之间的小型控制器它通过键盘和LCD编程,不需要专门软件,具有结构紧凑,安装操作灵活方便,能适应工业现场高粉尘、强振动等恶劣的现场环境,模拟量输入比较,8A输出电流,文本显示,时间继电器计时精确且可以实时监测和修改等特点针对系统的控制要求,Pico控制器还配置了一些独特的功能比如通过设置Hco中反跳继电器选项可以将送入控制器的输入信号进行滤波处理,从而防止了干扰导致的误动作。在两种分别采用直流24V和交另外J转子串串电阻阻分级起动笕a中避阻篦除她流g22々V电的拿8控制了不同的处理,并且随着输入信号频率的不同其处理过程中的时间设置也不同通过设置系统菜单中的保持功能,可以在系统掉电时将某些中间继电器时间继电器和计数器的状态或当前值保持下来另外还可以修改系统的起动模式,规定上电后系统所处的运行状态3系统设计3.1控制要求起重机的起动过程包括抓斗的升降(即卷扬)和抓斗开闭两部分,它们均需要串电阻分级起动;而且为使电机工作在最佳工作状态下,必须准确计算切除各段电阻的时间,即使在切除电阻时间要求并不严格的情况下,各段时间的大小关系要正硫因此,正确设置切除各段电阻的时间,是整个系统设计的关键3.2计时器参数设置电机起动机械特性如所示当并联于电阻两端的接触器触点全部断开时,转子绕组串入全部电阻,电动机开始加速,起动点在机械特性曲线的a点,起动转矩为T,它是起动过程的最大转矩,电动机沿曲线升速,到b点电磁转矩T=T2,此时接触器1闭合,切除第一段起动电阻从a至b的时间为t,根据特性曲线和实用公式可得:n电机的同步转速如果电动机的电磁过渡过程可以忽略不计,电动机的运行点将从b点过渡到机械特性曲线的c点,如果起动电阻选择的合适,c点的电磁转矩刚好等于T1,c点的电磁转矩称为切换转矩,T2应大于Te同理,从c点到d点的时间b从e点到f点的时间t3从g点到h点的时间t4分别为:在(1)~(5)公,根据几何关系可知:因此切除时间的大小取决于电机加速时的机电时间常数Tm1~TM4,而在这4个常数中,GD2Mem均相等,只有Se1~S4不同在电阻不断被切除的过程中转速不断增加,所以Se1~S4依次减小,对应的机电时间常数不断减小,切电阻时间也逐渐减小,即t1>t2>端并上RC阻容电路构成的浪涌吸收装置,以保护Pico控制器的输出触点,延长其使用寿命。

  S―一b点处负载的转差率Tm1=GD!n)S.1/375Me:Se1一-拖动1统的总飞轮矩alElecicPublishP制器的输出延使用tfl.cnkiM软件部分由Pico控制器初始化、参数设置和主控程序三部分组成其中初始化指在系统菜单中设置反跳继电器功能、选择系统的起动模式等参数设置指根据上文中计算的参数设置时间继电器的值,考虑到实际运行中抓斗的惯性,设定值比理论计算的结果要略大一些,要根据负载的具体情况进行分析。主控程序部分是将外部主令开关的动作转化为内部输入继电器的状态变化,从而使得时间继电器开始计时,计时结束后,输出继电器动作,与其相连的接触器线圈得电,第一段电阻被切除,同时另一个时间继电器开始计时。这样,各时间继电器依次计时结束,串入电机转子的电阻被全部切除,分级起动结束新设计系统进行反复实验,实际运行结果表明,由于Hco控制器具有8A的输出电流,可以直接驱动接触器线圈,省掉了大量的中间继电器,从而使得系统结构变得更为简单,可靠性也得到很大提高。

  同时,由于采用Pico控制器的内部时间继电器取代常规时间继电器,不仅计时更加精确,而且可以在系统运行过程中,通过控制器的PARAMETER选项实时监测和修改时间继电器的参数值,从而使桥式起重机在最佳状态下工作。

  另外,以Hco控制器为核心的起动控制系统取代继电器接触器系统,整个控制系统的可靠性和稳定性明显增强,提高了系统的作业率4结论采用Pico控制器设计了抓斗桥式起重机的起动控制系统,有效地改善了抓斗吊车的整体性能,提高了作业率和系统可靠丨生由于Hco具有较高的性能价格比,因而整个系统也具有良好的性价比

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