起重机改装遥控器方案

TYdq2011-8-19

起重机电气改造

技术方案

建设单位意见：

批准：

审核：

编制：许敏

施工单位：

2011-8-10

一、工程概况

贵公司委托我单位对10t等几台起重设备进行控制系统改造，针对不同的起重设备、不同的功能情况，在不改变起重机原有功能的前提下，进行增装遥控器，将起重机的所有功能在遥控上实现，并做到两个系统随意切换，做到起重机控制的灵活性、安全性、高效性。本次电气系统改造为“遥控器＋继电器+逻辑控制”的方式。对整车电气系统重新进行设计，遥控器及低压组件选型将根据起重机的工况特点重新进行计算、选型，质量可靠、耐用，并且电气设备故障率低。使改造后的设备，无论从性能上、还是从技术含量上，都达到国内先进水平。非变频控制形式的起重机，改造方式同样，只需将遥控器+中间继电器+控制屏。

二、技术规范、标准

1.本工程遵照执行的现行技术规范和标准有

GB3811-83《起重机设计规范》

GB6067-85《起重机机械安全规程》

GB5905-86《起重机试验规范和程序》

GB/T14407《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》

GB1497-85《低压电器基本标准》

GB50278-98《起重机设备安装工程施工及验收规范》

JB/T4315-97《起重机电控设备》

GBJ 232—82《电气装置安装工程施工及验收规范》

JB/ZQ2007-90《起重机电气制图》

本系统在设计、改造、检验、出厂试验和现场安装中，我们除按上述标准执行外。甲方提出的技术要求，如果在执行过程中有新的技术标准和要求，则按最新颁布的技术标准和要求执行。

三、质量、工期、安全

3.1质量目标:合格。

3.2工期目标:保证业主要求的工期天

3.3安全目标:一般事故频率控制在0.01%以下,杜绝重伤、重大事故。

4.现场组织机构是根据本工程特点和工程施工总体指导思想,我公司将成立由主要领导和有关部室主要负责人组成的工程领导小组，任命具有丰富技术管理经验的我公司主要技术负责人作为本工程的总工程师。

四、原有控制系统情况分析

1：采用控制器及线控操作方式：由于控制线所限，行车在吊运物体走动时操作员必须跟随物体的左右或物体下面来实现控制行车的走

动，有时视线不那么清晰或控制线与物体搅拌在一起时给操作员作业带来极大不便，同时存在安全隐患。

作业时由于物体的面积过大或线控又不那么灵活运用时，需要几个人配合才能完成作业，在作业时如果沟通不十分默契，那么作业的准确率将会大打折扣，生产效率也同样会大打折扣。

2：采用驾驶室操作方式：是通过凸轮控制器或联动台由驾驶员控制起重机。使用时必须持有操作证人员爬上起重机驾驶室操作，起重机下专有辅助人员挂绳、指挥。作业时驾驶员必须通过地面的指挥人员手势来操作，如果存在视角盲区或指挥失当驾驶员误解意思等将会产生操作错误，具有比较大的危险潜伏性。

五、改装遥控后的改良情况

u原有功能：原有系统的功能和使用情况仍然保留；

u改装系统：改装遥控后的功能能满足原有的全部使用功能；

u系统转换：在驾驶室可以轻易的转换室控与遥控，灵活方便；

u提高生产效能：控制掌握在操作者手里，使造作者独立判断，有连贯性，产量自然提高。

u人力资源减少：减少一名驾驶员操作，使用者可独立挂钩头，一人独立操作勿须指挥。

u远离了危险区：操作对于高温、强酸、强碱或视线不清晰等等情况，操作者可站在安全且视野良好地方操作。

u减少维护成本：遥控器可以完全取代驾驶室功能，让“驾驶室”发挥移动性功能。

六、遥控的功能特点

u安全锁匙：安全钥匙开关，防止未授权者使用或不小心触动按键；u总停开关：紧急情况按下总停开关，起重机全部停止，强调了整体的安全系数；

u上下按键：吊钩上下起升具有多达2个速度，通过时间继电器多达5速。

u东西按键：大车行走具有多达2个速度，通过时间继电器多达5速。u南北按键：小车行走具有2个速度，通过时间继电器多达5速。

u按键安全：上/下、东/西、南/北能相互抑制，不会产生抵触；

u控制距离：可达100米，确保起重机使用在视线范围之内；

u安全编码：多达几千万甚至几千亿组安全编码，保证多台遥控在同一地点使用时，不会窜码而影响其他机使用；

七、改造方案

增加遥控器，以遥控器为控制核心控制系统，原有控制系统（例如，凸轮控制，或联动台）保持不变情况下，还可以以遥控器控制行车运行，非变频机构运行，只需将把遥控系统并联于原有控制系统既可满足非变频机构遥控控制，遥控控制与原有凸轮互不干扰同时控制，都是分段切除电阻进行调速。遥控器、凸轮输出信号，控制屏接收遥控器输出命令，凸轮要求控制方式运动。控制屏再向电机发送工作命令，已达到速度和位移精度控制，而制动器由控制屏多功能输出点来控制。整机控制又带全车遥控，即可以实现遥控器，亦可以实现凸轮控制器控制。

八、技术简述

本文只给出主起升机构系统图为例，运行系统无需介绍。

以遥控器为控制中心，它的输人信号来自主令控制器（如图2所示，用以控制主钩电动机的正反转和多段速及零位保护）和控制屏，以及超载、限位等检测信号。它的输出信号控制屏的主电路的通断。

图2 遥控器配合主令控制器

遥控器的各端子说明如下：

1:正转; 2:反转;3:外部故障（制动电阻过热保护）;4:故障复位;5:多段速1，6:多段速2;7:多段速3;8:点动;n:多功能输人端子（5～8）的公共端;25:零速;26:速度一致;27:集电极开路多功能

8.1 工作过程

系统上电后，在无故障反馈情况下，驾驶员通过遥控器发出操作指令信号给控制屏，根据内部系统的执行结果输出给电机正反转和多段速输人端，从而控制主钩的升降运行和变速。

8.3 溜钩的防止

原矢量控制型变频具有零速全转矩功能，在设计起升机构时根据原图纸，只需考虑控制屏的适当配合，即可圆满解决“溜钩”问题。可以利用集电极开路输出端的“零速”、“速度一致”信号分别控制机械制动器的抱闸和松闸，或者用“频率检测信号”作为机械制动器的松合闸控制指令。但都需要参数设置与之相配合，以取得制动器与电动机运行之间的最佳配合。

九、系统保护

1、该系统中，控制屏本身具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能，对主起升机构来说，变频器驱动一台电动机，所以控制屏的输出可以直接连接电动机而不必接热继电器作过

载保护。线路主回路中接有总接触器和分接触器，它们除了通断线路的作用外，还兼有短路、过载、欠压等多种保护。司机可以通过联动台中的启停按钮控制总接触器进而控制总电源的通断，在无法用接触器通断电路的情况下，可以通过急停开关接通总断路器的分励脱扣线圈来断开电源电路。另外在总电源控制回路中还串有门限位开关和钥匙开关作为安全保护措施。

2、系统设有以下保护：上下限位保护、上下预限位保护、超速保护、超载保护、零位保护、电源电压断相保护、电动机缺相保护、失压保护、装置过流保护、接地保护等，同时变频装置本身还应具有的状态和故障指示，其故障信号存储在记忆单元中，即使在电源出问题时，也能保存故障信号：保护在动作后，要确保起吊物件安全，不发溜钩等危险状况。

3、紧急断电开关，在起重机的配电保护柜和司机室联动台上均设有紧急断电按钮，在紧急情况下可方便地切断起重机总动力及控制电源。

4、零位保护，在起重机的司机室控制台上及遥控器手柄设有零位触点，通过它和遥控器内部的联锁关系，达到零位保护的目的。当机构开始运转和失压后恢复供电时必须先将控制器手柄置于零位后，机构的电动机才能起动：

5、行程开关，在起重机的大车运行机构，小车运行机构，起升机构均设有行程开关；由行程开关通过控制屏控制各机构；在起升机构中还设有上、下预限位开关，当吊钩运行到达极限位前的一定距离时，

预限位开关动作，吊钩的运行速度自动减速，减小终点限位时的冲击；

6、上升极限位置限制保护，配有起升机构设置上升极限位置限制器，以保证当吊具起升到极限位置时，自动切断起升的动力电源，并通过控制屏发出报警信号；

十、优点

加装遥控器后，有功能完善、性能稳定可靠的控制屏的有力支持，整机在可靠性、调速性能、节能和运行效率等方面与传统的桥式起重机相比有了很大提高，使整机的性能更加安全可靠。