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NA400PLC电气控制在门机上的应用———NA400PLC电气控制 ...
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NA400PLC电气控制在门机上的应用———NA400PLC电气控制在门机上
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1990
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管理员
发表在
电源技术
2014-4-23 13:19:38
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[摘要]:针对门式起重机的相关设备的老化情况,分析了起重机的运行特性,提出起重机的一种先进的控制方案,提高了设备的运行效率和稳定性。[关键词]:
编码器
电机 流量计 直流调速 摘要: 针对门式起重机的相关设备的老化情况,分析了起重机的运行特性,提出起重机的一种先进的控制方案,提高了设备的运行效率和稳定性。一、现状及可行性分析门式起重机主要从事煤炭的装卸业务,卸船作业主要依赖桥吊和门机设备。装卸机械设备状态的好坏,直接影响到公司卸船作业效率。带斗门机电控设备由于起升、开闭、变幅机构采用绕线转子异步电机转子串
电阻
调速,这种调速方法的缺点是调速电阻发热严重,导致环境温度迅速上升,综合性能指标差,效率低;异步电机有集电环和电刷,要求定期维护。再加上大量
继电器
、
接触器
的使用,导致故障频繁,维护量大。电气制动采用涡流电机制动,动态性能差而且耗能高。传统系统可编程控制器采用
日立
八十年代的产品,只能处理简单的
开关
量,扫描时间长,导致机械作业效率低。为此决定对该设备进行全面升级改造,传动上升级为变频调速,控制上升级成现在较先进的
PLC
。采用南大傲拓NA
系列
PLC在门机上应用后,与原系统相比可带来以下效益。 1)电动机机械特性变硬,定位精确,可以提高卸船效率。 2)运行平稳,起、制动平缓,运行中加、减速时对整机的冲击减小,安全性提高,延长了机械的使用寿命。 3)拆除涡流制动装置,电气制动由
变频器
实现,降低了能耗同时也减少了维护量。 4)机械制动在电机速度接近零速时投入,所以机械刹车的制动片寿命大大延长,维护费用下降。 5)将原来的绕线转子异步电机的调速电阻拆除;短接集电环把绕线转子异步电机当作鼠笼电机使用,节约了更换电机的成本。 6)交流接触器大量减少,电机实现无级调速;避免了因接触器触头频繁动作而烧毁以及由此引起的电机损坏故障。 7)结合功能强大的PLC以及变频器自身的保护、检测、故障报警等功能,可大幅提高电控系统的稳定性。 8)原 PLC成本高昂,采用南大傲拓NA400PLC价格合理,备件充足,维护方便降低了设备风险。 二、带斗门机的运行特点1)门机在起动时应具有大的起动转矩,通常超过额定转矩的
150
%。 2)当抓斗下降时,电机将处于再生发电状态,其能量要向
电源
侧回馈。 3)起升、开闭机构在抓斗满载突然打开和由空载挖煤时负载会急剧变化。 4)由于机械制动的存在,电气制动与机械制动之间存在切换,切换不能平滑完成,时有坠斗现象。 5)变幅机构的变幅巴杆嘴在 35米处和9米处准确停止,在8米处紧急停止。 6)起升、开闭、变幅机构的调速通过触点式手柄完成调速电阻切换,切换时电机
电流
突变,冲击较大。
三、控制原理 根据门机的运行特点,同时为了满足门机高起动转矩、低速满转矩、快速的转矩上升时间和抱闸顺序控制功能的要求,我们选择了
ABB
的ACS600系列直接转矩控制变频器,相应地为了与变频器匹配选择NA400 PLC及profibus-DP
模块
CMM401-0102,用PLC和变频器组成一个多传动控制系统。结构简单、紧凑,占用空间小、维护方便。系统结构如图一。 图1.
在变幅机构(图二)上为了保证控制精度,准确定位变幅距离,在原来凸轮限位的基础上加装了绝对值编码器和
光电
感应开关,保证该机构安全稳定运行。 图2.
四、节能环保采用这种控制方案,由于变频器带有能量回馈功能,节能环保。在抓斗上升过程中将来自供电单元的交流电变成直流电,直流根据plc的控制指令转换成交流输出到电机。在抓斗下降过程中将电机制动产生的能量整流成交流送回电网。抓斗是位能性负载,在下降制动过程中起升开闭电机处于发电状态,实现能量回馈电网,节电效果明显。根据统计按照以上方案的用电情况将比传统系统省电30%。
门式起重机
,
关键词
,
稳定性
,
电机
,
流量
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