自动化控制在启闭机电控的应用
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第 ３ 卷第 ２ １ ３期
Ｖｏ ． Ｎｏ． １３１ ２３
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ０Ｆ ＥＮＴＥＲＰＲＩ ＳＥ
２１ ０ ２年 ８月
Ａｕ ． ２ ｇ２０１
自 动 化 控 制 在 启 闭 机 电 控 的 应 用
陈 林
（ 浙江箭环 电气开关有 限公 司， 浙江 义乌 ３ ２０ ） ２０ ０
组 使 动 滑 轮 升 降 以 达 到 闸 门启 闭 的 目 的 。Ｉ Ｅ Ｉ ， ， 础 点 一 ０ 舡 ■ 鞭辩 本 启 闭 机 为 满 足 工 程 对 闸 门启 闭过 程 的 时 间要 求 ， 起 升 机 构 采 用 先 进 的 变 频 技 术 。 主 启 闭机 在 轻 载 空 载 运行 过 程 中 ， 电动 机 能
信号传递给 Ｐ Ｃ 用以改变启闭机的运行速 Ｌ，
度 。启 闭 机 采 用机 械 同步 方 式 。
②设备基本特性与参数 。启闭机 型式 ： 双 吊 点 台 车 卷 扬 式 ；额 定 启 门 力 ： ２×８０ ０ ｋ 扬程 ：５ 电动 机特性 型式 、 Ｎ； １ ｍ； 功率 、 转
速 ： Ｚ ２ ０ — ，７ｋ ， ３ ．． Ｙ Ｐ ５ Ｍ２ ８ ３ Ｗ ７ ５ｒ ｍ；起 升 速 Ｐ
关键 时刻设 备 正 常运 行 ， 章 以独 山排 涝应 急 工程 排 涝 闹 Ｔ ２ ８０ Ｎ 台车 式启 闭机 电控 系统 为 例 ， 细分 析 了解 决 上 文 Ｑ ＊０ ｋ 详
述 问题 的 电 气 自动 化 应 用方 案 。
关键词： 自动 化 ； 工程 案例 ； 调速 方 案
中图分类号：Ｖ６ ． Ｔ ６ ４２
本机控制系统 为变频器 ＋ Ｌ Ｐ Ｃ调速方案 ， 整机控制系 ｏｂ Ｐ Ｃ系统 配备 了西 门子 系统 统采 用 西 门子 公 司 的 ￥ ３０系列 Ｐ Ｃ ７０ Ｌ ，模 块 化 结构 。 ｐ ｆｕ— Ｐ通 讯交换数据 ，Ｌ ｒｉ ｓＤ ＳＭＡ Ｉ ７ ３ ０通 用 控 制 器 可 以 节 省 安 装 空 间 并 且 具 的 Ｃ ３３ １ 讯 模 块 ，可 以 同 中控 室 实 行 以太 网通 讯 功 Ｉ ＴＣ ｓ —０ Ｐ４ — 通 也便 于 同 中控室 经 工业 以太 网 总线 交 换数 据 。 Ｌ Ｐ Ｃ输 有模 块 化 设计 的特 点 。大 量 的模 块 可 根 据 手头 的任 务 被 能 。
摘 要 ： 目前 ， 闭机 作 为 水库 和 水 电站 闸 门的起 吊设备 ， 防洪 泄 洪的 关键 设备 。 于闸 门跨 度 较 大 ， 多都采 用 双 电 启 是 由 许
机 双 吊点 工作 方 式 ， 果在 闸门起 吊时 两 吊点 的水 平度 超过 ５ ， 门将会 被 卡住 ； 如 ｏ 闸 由于 闸 门在 水下 ， 易堆积 泥 垢 和滋 容
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以约 １ 倍 的速度运转 ， ． ８ 而在机构 的启制动 及 速 度 变换 时 ，又 能 用 平 缓 的 加 减 速 过 渡 以减小 冲击。主起升机构上设 置有载荷检 测 装 置 ，该 装 置 可 以 在 现 控 柜 上 显 示 荷 载
值 并输 出供 中控 ， 时 根 据 设 定 或 调 整 ， 同 输 出空轻载与重 载接点 ，将启闭机荷 载状态
要 时 可 以在 组 合 按 钮 站 上 来 控 制 起 升 、 降 、 降 停 止 ， 下 升 现 地 控 制柜 上 设 有 变 频器 故 障 复 位 按钮 。设 有 动力 电 源
２１年 ８ ０２ 月
组 态上 ，无 需 Ｉ ／ 块 的插 槽 规 则 现 有 丰 富 的模 块 可 用 Ｏ模 于 集 中 组 态 和 搭 配 Ｅ ２ Ｏ 实 现 分 布 式 组 态 。 集 成 的 ＴＯＭ
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圈 ２ 两 台 起 升 电气 原 理 图
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度： 额定 ２２ ．轻载 ４ ｍｍ ｎ 吊点 中心距 ：． ／ｉ； ８ ５ ｍ； 轨距 ： ．ｍ； ３ 行走速度 ：６ ／ ｉ； ６ １ ｍｎ 最小行 ｍ
走 携 载 ：０ ｔ １０ ；启 闭机 工 作 级 别 ： ３ Ｑ 一中 ； 载 荷传 感器型式 ： Ｌ ３型压式传感器 ；高度 ＨＦ
传感器 ： 旋转型绝 对量编码器。 ③基 本 控 制 原 理 。 山排 涝 应 急 工 程排 独 涝 闸 Ｔ ２ ８０ Ｎ 台车 式 启 闭机 供 电 电源 为 Ｑ ＊０ ｋ
三 相 四 线 ＋ Ｅ制 （ Ｃ ８ ５ ｚ ，其 中 Ｐ Ａ ３ ０Ｖ，０Ｈ ）
Ｐ Ｅ线 专 门供 给变频器 及 Ｐ Ｃ等 第三 种接 Ｌ 地用 ；设 有短路保护 、过 流保 护 、失压保 护 、 电系统过 电压保 护 、 配 限位保 护 、 超速 保 护和过载保 护 。总 电源 回路设有 总断路
…－ 毒 ４ 引
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断路器合 闸 、 闭机起升 、 闭机下 降 、 启 启 上极 限、 下极 限 、 Ｐ Ｏ ＩＥ 接 口可 以实 现 控 制器 的简 单 网络 化 ，与 其 它 Ｒ ＦＮ Ｔ 变频器故障 、 变频器超频运行 、 并设有综合故 障报警蜂鸣 运 行管 理 等 级 方便 的进 行 数 据 交换 模 块 宽 度 窄 ，可 以实 Ｐ 器。 Ｌ Ｐ Ｃ接受 中控 室 的来 的 起升 、 降 、 降停 止 、 频 器 现 紧 凑式 的模 块设 计 或 者小 型 控 制柜 。强 大 的 Ｃ Ｕ能够 下 升 变
器 带有 分励脱 扣线 圈， 紧 急状况 下， 在 只要
作 者简介 ： 陈林 （ ９７ ） 男 ， 江金 华人 ， 学专 科 ， 理 工程 师 ， １７ 一 ， 浙 大 助
主要 研 究方 向 ： 重机 成 套 电 气设计 调 试 。 起
图 １ Ｐ Ｃ硬件组态和模块 组成 Ｌ
企 业 技 术 开 发
故 障 复位 等 命令 。
与 工 业 以太 网 ／ＲＯ Ｉ Ｔ 接 口 、 Ｐ ＦＮＥ 集成 的工 艺 功 能 或 故 障
２ 调 速方 案
防护 设计 集 成 在一 起 ， 而避 免 附 加投 资 。 Ｌ 从 Ｐ Ｃ系统 配 备 了 西 门子 系统 的 模 拟 量 模 块 （ Ｍ ３ ） 集 载 荷 显 示 仪 Biblioteka Baidu Ｓ ３１采 高度显示仪来的 ４ ０ Ａ模拟量数据 ， ～２ｍ 以便 同触摸屏经
用 于扩 展集 中 系统 或创 建 分 散 结 构 的 系统 ，并促 进 备 件 入接 口除接受来 自按钮 、 限位等控制信号外 ， 还接受各 断 接触器 、 变频器 、 载荷显示仪 、 高度显示仪等辅助接 成本效益 的经济性 。凭借 其令 人印象深刻的创新系列 ， 路器 、 Ｐ Ｃ硬 件 组 ＳＭＡ Ｉ ７ ３０ 用 控 制 器 成 为 了 一 个 可 以 有 效 节 省 点 和 控 制 接 点 作 为 整 机 系统 的 联 锁 和 保 护 ，Ｌ Ｉ ＴＣ Ｓ— ０ 通 所 用户额外投资和维护成本的综合 系统。ｓ— ０ 系列 Ｃ Ｕ ７３０ Ｐ 态 和模 块 组成 如 图 １ 示 。 起 升 机 构 控 制 各 选 用 一 台 Ａ Ｂ 公 司 Ｂ 由于具有高处理速度 ， 可以实现非常短的机器循环时间。 Ｃ ８０ ０ — １０ ３ Ｃ ８０提 升 专 用 变 频 Ｃ Ｕ可 以为各种应用提供合适 的解决方案 ，客户只需 为 Ａ Ｓ０ — １ ００ — 变 频 器 驱 动 。Ａ Ｓ０ Ｐ 低 满 特 定任务实际需要 的性 能付款 ｓ ～０ ７ ３０建立在模块 式的 器 专 用提 升 软件 适 于 各 类位 势 负载 要 求 ， 频 大 力矩 ，
生青 苔 ， 成起 吊时 栽荷 成 倍 增加 ， 造 这就 相 应 增加 了 电机 的过 载 能 力 和 电 气的 过 载 能 力 ； 由于 闸 门和 中控 室距 离较 远 ，
许 多都 是 几公 里 甚 至十 几公 里 ， 就 导致 了中控 室或 现 场操 作 不 能直观 观 察 水 下闸 门。为 了防止 以上 问题 发 生 ， 也 确保 在
文 献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ８３ （０ ２ ２ — ０７ ０ １０ — ９７ ２ １ ）３ ０４ — ３
１ 工 程 案例
按 下 电控 柜 门上 的 紧 停 按 钮 或 中 控 室 急停 ， 可 以 切 断 就
电动机回路 、 制动器回路 、 冷却风机 回路 的动力 电源。控 Ｃ２Ｖ 设 分别 ①本启 闭设备型式为台车卷扬 式启 闭机 ，由主起升 制及信号电源为 Ａ ２ ０ ， 置了单相隔离变压器 ， 机构 、 走机构 、 行 抓梁 电缆卷筒 、 台车架 、 电气部分及其它 为紧停回路 、 各机构控制 回路 、 Ｌ Ｐ Ｃ提供 电源。本机操作 附 件组 成 。 起 升 构 电动 机 通 过联 轴 器 驱 动 减速 器 、 式 设柜 门按钮 操作 ， 主 开 现地控制柜 门上设有起 升 、 下降 、 升降 齿轮 、 使双联卷 筒转动 ， 以收放 钢丝绳 ， 钢丝绳通过 滑轮 停止按钮 、 同时在端子排子上连接外部一组合按钮站 ， 需
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企 业 技 术 开 发
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自 动 化 控 制 在 启 闭 机 电 控 的 应 用
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信号传递给 Ｐ Ｃ 用以改变启闭机的运行速 Ｌ，
度 。启 闭 机 采 用机 械 同步 方 式 。
②设备基本特性与参数 。启闭机 型式 ： 双 吊 点 台 车 卷 扬 式 ；额 定 启 门 力 ： ２×８０ ０ ｋ 扬程 ：５ 电动 机特性 型式 、 Ｎ； １ ｍ； 功率 、 转
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关键 时刻设 备 正 常运 行 ， 章 以独 山排 涝应 急 工程 排 涝 闹 Ｔ ２ ８０ Ｎ 台车 式启 闭机 电控 系统 为 例 ， 细分 析 了解 决 上 文 Ｑ ＊０ ｋ 详
述 问题 的 电 气 自动 化 应 用方 案 。
关键词： 自动 化 ； 工程 案例 ； 调速 方 案
中图分类号：Ｖ６ ． Ｔ ６ ４２
本机控制系统 为变频器 ＋ Ｌ Ｐ Ｃ调速方案 ， 整机控制系 ｏｂ Ｐ Ｃ系统 配备 了西 门子 系统 统采 用 西 门子 公 司 的 ￥ ３０系列 Ｐ Ｃ ７０ Ｌ ，模 块 化 结构 。 ｐ ｆｕ— Ｐ通 讯交换数据 ，Ｌ ｒｉ ｓＤ ＳＭＡ Ｉ ７ ３ ０通 用 控 制 器 可 以 节 省 安 装 空 间 并 且 具 的 Ｃ ３３ １ 讯 模 块 ，可 以 同 中控 室 实 行 以太 网通 讯 功 Ｉ ＴＣ ｓ —０ Ｐ４ — 通 也便 于 同 中控室 经 工业 以太 网 总线 交 换数 据 。 Ｌ Ｐ Ｃ输 有模 块 化 设计 的特 点 。大 量 的模 块 可 根 据 手头 的任 务 被 能 。
摘 要 ： 目前 ， 闭机 作 为 水库 和 水 电站 闸 门的起 吊设备 ， 防洪 泄 洪的 关键 设备 。 于闸 门跨 度 较 大 ， 多都采 用 双 电 启 是 由 许
机 双 吊点 工作 方 式 ， 果在 闸门起 吊时 两 吊点 的水 平度 超过 ５ ， 门将会 被 卡住 ； 如 ｏ 闸 由于 闸 门在 水下 ， 易堆积 泥 垢 和滋 容
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值 并输 出供 中控 ， 时 根 据 设 定 或 调 整 ， 同 输 出空轻载与重 载接点 ，将启闭机荷 载状态
要 时 可 以在 组 合 按 钮 站 上 来 控 制 起 升 、 降 、 降 停 止 ， 下 升 现 地 控 制柜 上 设 有 变 频器 故 障 复 位 按钮 。设 有 动力 电 源
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组 态上 ，无 需 Ｉ ／ 块 的插 槽 规 则 现 有 丰 富 的模 块 可 用 Ｏ模 于 集 中 组 态 和 搭 配 Ｅ ２ Ｏ 实 现 分 布 式 组 态 。 集 成 的 ＴＯＭ
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三 相 四 线 ＋ Ｅ制 （ Ｃ ８ ５ ｚ ，其 中 Ｐ Ａ ３ ０Ｖ，０Ｈ ）
Ｐ Ｅ线 专 门供 给变频器 及 Ｐ Ｃ等 第三 种接 Ｌ 地用 ；设 有短路保护 、过 流保 护 、失压保 护 、 电系统过 电压保 护 、 配 限位保 护 、 超速 保 护和过载保 护 。总 电源 回路设有 总断路
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作 者简介 ： 陈林 （ ９７ ） 男 ， 江金 华人 ， 学专 科 ， 理 工程 师 ， １７ 一 ， 浙 大 助
主要 研 究方 向 ： 重机 成 套 电 气设计 调 试 。 起
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防护 设计 集 成 在一 起 ， 而避 免 附 加投 资 。 Ｌ 从 Ｐ Ｃ系统 配 备 了 西 门子 系统 的 模 拟 量 模 块 （ Ｍ ３ ） 集 载 荷 显 示 仪 Biblioteka Baidu Ｓ ３１采 高度显示仪来的 ４ ０ Ａ模拟量数据 ， ～２ｍ 以便 同触摸屏经
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生青 苔 ， 成起 吊时 栽荷 成 倍 增加 ， 造 这就 相 应 增加 了 电机 的过 载 能 力 和 电 气的 过 载 能 力 ； 由于 闸 门和 中控 室距 离较 远 ，
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文 章 编 号 ：０ ６ ８３ （０ ２ ２ — ０７ ０ １０ — ９７ ２ １ ）３ ０４ — ３
１ 工 程 案例
按 下 电控 柜 门上 的 紧 停 按 钮 或 中 控 室 急停 ， 可 以 切 断 就
电动机回路 、 制动器回路 、 冷却风机 回路 的动力 电源。控 Ｃ２Ｖ 设 分别 ①本启 闭设备型式为台车卷扬 式启 闭机 ，由主起升 制及信号电源为 Ａ ２ ０ ， 置了单相隔离变压器 ， 机构 、 走机构 、 行 抓梁 电缆卷筒 、 台车架 、 电气部分及其它 为紧停回路 、 各机构控制 回路 、 Ｌ Ｐ Ｃ提供 电源。本机操作 附 件组 成 。 起 升 构 电动 机 通 过联 轴 器 驱 动 减速 器 、 式 设柜 门按钮 操作 ， 主 开 现地控制柜 门上设有起 升 、 下降 、 升降 齿轮 、 使双联卷 筒转动 ， 以收放 钢丝绳 ， 钢丝绳通过 滑轮 停止按钮 、 同时在端子排子上连接外部一组合按钮站 ， 需