塔式起重机水平变幅控制的改进设计
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经过改进的水平变幅控制系统" 其主要组成部分为! 主电 源通过接触器连接到变频调速器. 变频调速器直接控制三相 异步电机. g@8为逻辑控制部件的核心部件" 根据系统的输入 状态" 控制主接触器# 变频调速器等各部分执行元件, 我们选 用西门子公司 H% <"## 系列的 8g^<""" 型 g@8" 它自带 * 个 输入点和 , 个输出点 & 此系列产品的可扩展性和组合性非常 强" 其输入输出口 B+K的点数可以根据需要进行扩展) , g@8 通过扫描各输入口的信号 & 如操作手柄的状态" 各限位开关 的通断等)" 按照我们预先编好的逻辑控制程序处理后" 输出
四# g@8软件设计及变频调速器参数设置
口 & B+K)
的作用" 确定所需的 B+K点数" 充分利用硬
塔式起重 机 水 平 变 幅 又 包 括 小 车 向 前 与 向 后 水 平 变 幅" 以及塔顶向左旋转与向右旋转的水平变幅" 其相应的电控系 统为小车变幅控制和回转变幅控制, 在这两部分控制中" 不仅 包括了变幅的方向控制" 还包括不同变幅速度的档位控制, 在 实际使用过程当中" 需要不断地变换塔机吊钩的位置" 也即不 断地改变吊钩的幅度" 并且不断切换档位" 使控制变幅的接触 器动作频繁" 在档位切换时还会有较大的机械冲击" 导致整个 塔身晃动" 吊钩难以定位时" 整个控制系统故障率高且操作不 方便,
为了解决塔机在水平变幅上的上述缺点" 本文介绍采用 g@8和变频调速器来控制水平变幅电机, 经过对塔式起重机水 平变幅电机负载的测算和理论分析" 采用变频调速器完全可 以达到正常工作时需要的启动转矩和启动制动速度, 所以" 用 变频调速器和普通交流异步电机取代多级变速电机" 实现对 变幅电机的速度和换向控制. 用 g@8取代中间继电器等分散 元件" 实现对塔机水平变幅各种复杂的档位逻辑控制与保护 控制是完全可行的, 图 $ 是电气系统的组成原理,
教学教法
塔式起重机水平变幅控制的改进设计
文 +广东省工业高级技工学校!沈学彬
一# 前言
塔式起重机是现代高层建筑和大面积建筑工程中的主要 建筑设备之一, 由于它具有起重量大# 力臂长等许多优点" 使 其在建筑工程中的应用越来越广泛, 但是" 传统的塔式起重机 在水平变幅上一般采用多级变速电动机或定子串接电阻来改 变电动机转速" 在档位切换和力矩保护等复杂逻辑方面用分 散元件进行控制" 系统故障率高# 维护困难" 很有必要进行技 术更新和改进,
#!"!!!!广东教育职教!!"#$年第 #"期
!塔式起重机水平变幅控制的改进设计!
图(
控制变频调速器的数字输入端" 从而控制带动小车行走电机 的转速和转向,
具体工作如下! 控制室操作者将操作手柄推到小车变幅 向前一档时" 1l"# 1l& 闭合" g@8根据我们预先定义的输入 状态" 进行逻辑判断处理后" 置输出 m$-## m$-"# m$-& 为 *$+ " 变频调速器数字输入点 * kj+ # *&+ # *$+ 接到信号 后" * j# n# ^+ 输出使三相异电动机正转的# 频率由 # 升至 设定一档频率 ")]S的主电源" 拖动变幅系统工作, 继续推动 操作手柄到二档# 三档" 电源频率逐步上升到额定频率 )#]S, 当小车变幅到达向前减速限位位置时" ICEI限位开关动作" g@8输入点 B#-) 捕获到一个输入脉冲" 即使使操作手柄还保 持在向前三档的状态" g@8也会输出使变频调速器输出电源频 率降到低频率状态如 ")]S, 使小车变幅速度减慢" 最后到达 前端极 限 位 置 时" 限 位 开 关 HCEI动 作" g@8输 出 全 部 复 *#+" 主电源接触器断开" 变频调速器快速制动" 变幅停止, 同样" 控制手柄推到往后三档或其他档位时" 工作原理也一 样, 这样" 塔机的水平变幅操作非常方便" 在档位切换时" 由 于变频调速器供给变幅电机电源的频率缓慢提升或下降" 减 少了机械冲击" 提高系统的安全性和可操作性, 并且" 可根据 不同的机型和实际需要" 参照变频调速器的操作手册" 设定更 多的档位和每个档位的运行频率# 频率提升和下降的时间等 等, 图 " 是小车水平变幅时" 手柄从一档推到向前三档位置的 运行过程, 其中 U$# U" <U$# U( <U" 分别为向前一# 二# 三 档加速时间. U) <U&# U, <U)# U% <U, 分别为向前三# 二# 一档减速时间, 同理" 操作手柄推到其他档位时" g@8同样会 根据不同的输入状态" 从而控制变频调速器主电源的输出,
信号对变频调速器进行控制" 以满足各种变幅需要, 控制电机 转速及转向的变频调速器选用日立公司 G(## <111]kD系列" 通过我们实际应用显示" 此系列变频器具有转矩矢量控制# 转 差补偿# 电压 EnI自整定# 负载转矩自适应等一系列先进功 能" 完全能满足各项性能指标,
二# 塔机水平变幅电控系统的组成与分析
图 $!电气系统的组成原理
图 "!小车水平变幅时的手柄运行过程
三# 控制系统的工作原理
经过改进后的水平变幅控制系统" 其工作原理非常简单" 工作原理如图 ( 所示,
以小车水平变幅控制为例 &回转变幅与其基本相同)! 首 先定义 g@8的输入点 B#-# `#-( 为操作手柄的状态信号" 根据 不同的组合" 可分别用作控制小车的档位和变幅的方向. B#-& 和 B#-) 分别为向前# 向后减速限位信号. B#-, 和 B#-% 为小车 到达两端终点限位信号. 输出 m$-## m$-$ 为控制变频调速器 正反转的输入数字信号" m$-"# m$-( # m$-& 为控制变频调速 器不同频率段的输入数字信号, 当控制室电源启动后" 主接触 器 2kG闭合" 接通变频调速器 E的主电源" 在启动控制电源 及 g@8程序进行初始化之后" g@8扫描各输入口的状态. g@8 根据我们预先编好的程序对输入信号进行逻辑处理后" 输出到
四# g@8软件设计及变频调速器参数设置
口 & B+K)
的作用" 确定所需的 B+K点数" 充分利用硬
塔式起重 机 水 平 变 幅 又 包 括 小 车 向 前 与 向 后 水 平 变 幅" 以及塔顶向左旋转与向右旋转的水平变幅" 其相应的电控系 统为小车变幅控制和回转变幅控制, 在这两部分控制中" 不仅 包括了变幅的方向控制" 还包括不同变幅速度的档位控制, 在 实际使用过程当中" 需要不断地变换塔机吊钩的位置" 也即不 断地改变吊钩的幅度" 并且不断切换档位" 使控制变幅的接触 器动作频繁" 在档位切换时还会有较大的机械冲击" 导致整个 塔身晃动" 吊钩难以定位时" 整个控制系统故障率高且操作不 方便,
为了解决塔机在水平变幅上的上述缺点" 本文介绍采用 g@8和变频调速器来控制水平变幅电机, 经过对塔式起重机水 平变幅电机负载的测算和理论分析" 采用变频调速器完全可 以达到正常工作时需要的启动转矩和启动制动速度, 所以" 用 变频调速器和普通交流异步电机取代多级变速电机" 实现对 变幅电机的速度和换向控制. 用 g@8取代中间继电器等分散 元件" 实现对塔机水平变幅各种复杂的档位逻辑控制与保护 控制是完全可行的, 图 $ 是电气系统的组成原理,
教学教法
塔式起重机水平变幅控制的改进设计
文 +广东省工业高级技工学校!沈学彬
一# 前言
塔式起重机是现代高层建筑和大面积建筑工程中的主要 建筑设备之一, 由于它具有起重量大# 力臂长等许多优点" 使 其在建筑工程中的应用越来越广泛, 但是" 传统的塔式起重机 在水平变幅上一般采用多级变速电动机或定子串接电阻来改 变电动机转速" 在档位切换和力矩保护等复杂逻辑方面用分 散元件进行控制" 系统故障率高# 维护困难" 很有必要进行技 术更新和改进,
#!"!!!!广东教育职教!!"#$年第 #"期
!塔式起重机水平变幅控制的改进设计!
图(
控制变频调速器的数字输入端" 从而控制带动小车行走电机 的转速和转向,
具体工作如下! 控制室操作者将操作手柄推到小车变幅 向前一档时" 1l"# 1l& 闭合" g@8根据我们预先定义的输入 状态" 进行逻辑判断处理后" 置输出 m$-## m$-"# m$-& 为 *$+ " 变频调速器数字输入点 * kj+ # *&+ # *$+ 接到信号 后" * j# n# ^+ 输出使三相异电动机正转的# 频率由 # 升至 设定一档频率 ")]S的主电源" 拖动变幅系统工作, 继续推动 操作手柄到二档# 三档" 电源频率逐步上升到额定频率 )#]S, 当小车变幅到达向前减速限位位置时" ICEI限位开关动作" g@8输入点 B#-) 捕获到一个输入脉冲" 即使使操作手柄还保 持在向前三档的状态" g@8也会输出使变频调速器输出电源频 率降到低频率状态如 ")]S, 使小车变幅速度减慢" 最后到达 前端极 限 位 置 时" 限 位 开 关 HCEI动 作" g@8输 出 全 部 复 *#+" 主电源接触器断开" 变频调速器快速制动" 变幅停止, 同样" 控制手柄推到往后三档或其他档位时" 工作原理也一 样, 这样" 塔机的水平变幅操作非常方便" 在档位切换时" 由 于变频调速器供给变幅电机电源的频率缓慢提升或下降" 减 少了机械冲击" 提高系统的安全性和可操作性, 并且" 可根据 不同的机型和实际需要" 参照变频调速器的操作手册" 设定更 多的档位和每个档位的运行频率# 频率提升和下降的时间等 等, 图 " 是小车水平变幅时" 手柄从一档推到向前三档位置的 运行过程, 其中 U$# U" <U$# U( <U" 分别为向前一# 二# 三 档加速时间. U) <U&# U, <U)# U% <U, 分别为向前三# 二# 一档减速时间, 同理" 操作手柄推到其他档位时" g@8同样会 根据不同的输入状态" 从而控制变频调速器主电源的输出,
信号对变频调速器进行控制" 以满足各种变幅需要, 控制电机 转速及转向的变频调速器选用日立公司 G(## <111]kD系列" 通过我们实际应用显示" 此系列变频器具有转矩矢量控制# 转 差补偿# 电压 EnI自整定# 负载转矩自适应等一系列先进功 能" 完全能满足各项性能指标,
二# 塔机水平变幅电控系统的组成与分析
图 $!电气系统的组成原理
图 "!小车水平变幅时的手柄运行过程
三# 控制系统的工作原理
经过改进后的水平变幅控制系统" 其工作原理非常简单" 工作原理如图 ( 所示,
以小车水平变幅控制为例 &回转变幅与其基本相同)! 首 先定义 g@8的输入点 B#-# `#-( 为操作手柄的状态信号" 根据 不同的组合" 可分别用作控制小车的档位和变幅的方向. B#-& 和 B#-) 分别为向前# 向后减速限位信号. B#-, 和 B#-% 为小车 到达两端终点限位信号. 输出 m$-## m$-$ 为控制变频调速器 正反转的输入数字信号" m$-"# m$-( # m$-& 为控制变频调速 器不同频率段的输入数字信号, 当控制室电源启动后" 主接触 器 2kG闭合" 接通变频调速器 E的主电源" 在启动控制电源 及 g@8程序进行初始化之后" g@8扫描各输入口的状态. g@8 根据我们预先编好的程序对输入信号进行逻辑处理后" 输出到