FX_(ON)型PLC控制的電力拖動系統在冶金起重機中的應用

 

    轉子串接電阻調速，機械特性炊，負載變化時，運行不平穩，又由于運行中電阻長期發熱，能源浪費嚴重。

 

    由于各接觸器多在大電流狀態下頻繁分斷、吸合，造成電網高次諧波污染嚴重，電網功率因數低。

 

    要解決上述問題，利用繼電器-接觸器控系統在100T橋式起重機應用表明，能夠很好地解決以上問題。

 

    統的結構功能PLC控制的變頻拖動系統的硬件結構100T橋式起重機大車、主小車、副小車、主鉤、副鉤電機都需獨立運行，主鉤、大車、主小車各為兩臺電動機同時驅動，副小車、副鉤各為一臺電動機驅動，整個系統有8臺電動機運行。為保證各部分安全運行互不影響，采用6臺變頻器拖動，并由5臺PLC分別加以控制的硬件冗余結構，詳見。

 

    PLC控制的變頻拖動系統的功能介紹2.2.1可編程序控制器（PLC）功能PLC接受主令控制器的速度控制信號，該信號為數字量控制信號，信號電平為AC220V.這些控制信號包括：主令控制器發出的正、反轉及調速控制信號、電機過熱保護信號、安全限位信號及。net動止停啟停急PLC控制變頻拖動系統的硬件結構圖式輸入。PLC針對這些信號完成系統的邏輯控制功能，并向變頻器發出啟、停、正、反轉及調速等控制信號，使電動機處于所需工作狀態。

 

    接收PLC提供的控制信號，并按設定向電機輸出可變頻、變壓的電源，從而實現電機的調速。

 

    操作者按要求通過主令控制器向PLC發出各種控制信號。

 

    起重機下放重物時，電機反轉，由于重力加速度的原因，電機處于再生制動狀態，拖動系統的機械能轉化為電能，并存儲到電壓型變頻器的濾波電容器的兩端，使直流電壓不斷上升，甚至能夠擊穿電器絕緣，當電壓升高到設定值時，接入泄能電阻來消耗直流電路這部分能量，保證電器安全運行。

 

    根據變頻器提供的不同電源，將電能轉化為機械能。采用YZR系列電機，去掉集電環、碳刷，將其轉子回路短接，可降低設備改造費用。

 

    3PLC控制的電力變頻拖動系統軟件設計及應用起重機大車、主小車、副小車、主鉤、副鉤電機分別由不同的PLC控制。大車、主小車、副小車、副鉤電機都運行在電動工作狀態，變頻器及PLC之間的控制結構及軟、硬件實現基本相同。而2臺主鉤電機分別由2臺變頻器提供變頻電源，但這2臺變頻器受同一PLC控制，保證2臺電機同步運轉。主鉤電機運行狀態有電動、反接制動、再生制動等狀態，變頻器及PLC之間的控制結構及軟、硬件實現較大、小車、副鉤類復雜。以主鉤電機PLC控制變頻拖動系統為例來說明，具體參見PLC控制主鉤電力變頻拖動系統工作過程及軟件設計駕駛室及橫梁欄桿門關好后，123安全開關常閉觸點打開。急停開關斷開，主令控制器置于零位，此時才能按下啟動按扭，接通電源。

 

    當主令控制器置于上升控制檔位時，電機正轉，通過調節速度檔位，控制變頻器輸出不同電壓頻率的電源，達到調速的目的。當主令控制器置于下降控制5檔且滿負荷時，電機正轉，此時電機處于反接制動狀態。當主令控制器置于下降控制4檔且負載較重時，為強制下降階段，電機反轉，在重力加速度作用下，電機就會進入再生制動狀態。另外，當由穩定高速向低速換檔極快時，也會出現這種情況。當主令控制器置于下降控制3至1檔時，電機以不同的速度反轉，電機處于電動狀重物急速下降，繼續采用原來的三相液壓制動器。

 

    在緊急情況下，可按下急停按扭，一方面機械制動器動作，另一方面，將變頻器緊急停機控制端EMS接通，變頻器停止工作。實際中，主鉤變頻器因故障跳閘，或電機過載，熱元件動作，在故障排除后，可按下復位按扭，接通變頻器復位控制端RST，使變頻器恢復到運行狀態。

 

    PLC控制主鉤變頻拖動系統的軟件設計要實現PLC對變頻器控制滿足運行要求，必須從起重設備的工作過程、設備特點、安全要求出發，結合PLC控制特點，編制PLC控制程序。主鉤PLC控制系統梯形圖見。

 

    PLC控制系統梯形。1.3PLC控制主鉤變頻拖動系統的速度設定實際中用3個中間繼電器來控制速度檔位，分別向變頻器X1、X2、X3端子提供不同速度控制信號，通過變頻器設定不同的對應速度，共可提供8檔速度。而橋式起重機實際有5檔速度，中間繼電器狀態、變頻器的控制端子X1、X2、X3狀態與對應速度設定頻率值如表1所示。其中“0”表示繼電器失電，“1”表示繼電器得電。從表中看出，1至5檔為均勻調速，設備運行中不存在明顯的機械沖擊，設備運行平穩。

 

    表1速度-頻率檔次設定及繼電器狀態對照表速度檔次頻率設定/Hz把PLC控制的變頻拖動系統應用到橋式起重機，各電機各檔速度、加速時間、制動時間都可根據實際工況條件設定，而且十分方便。

 

    從運行結果來看，負載變化時，速度運行平穩。設備故障率大幅度降低，電機燒損明顯減少，同時減少對電網高次諧波的影響。*重要的是，設備檢修時排除故障的速度明顯加快，設備維護量減少。另外，由于不使用電阻器起動調速，對節約能源也起到積極作用。

 

    本文以PLC控制的主鉤變頻器拖動系統為例予以說明，對大車、主小車、副小車、副鉤等只須根據實際情況稍加修改即可。同時這種控制結構也可推廣應用到其他橋式起重機。