冯德海行车控制系统设计方案.docVIP

行车控制系统 冯德海 1 行车系统的总体 系统总体方案设计 行车系统的控制包括：大车的左、右行及速度档；小车的前、后行及速度档；吊钩的升、降及速度档等。这些都可以通过变频器和可编程控制器进行无触点控制。其中，控制系统由台达PLC 控制，主、副钩起升机构，小车和大车的运行机构调速均采用变频调速，变频器选用安川变频器。变频调速系统主要由上位机 ( 台达工业触摸屏系统 ) 、 下位机 (PLC 控制系统 ) 、变频调速系统组成。其中，电磁制动器断电抱闸，通电松闸。系统结构图如图 1-1 所示。 图 1 - 1行车电气控制系统结构图 1.2.1 起升机构 起升机构不但要求高的转速及起制动的控制精度，而且对转矩控制要求严格。主钩起升和副钩起升两台电机各使用一个变频器。主副钩为了保持起升机构电机运行的速度，需使用脉冲编码器作为速度反馈装置。通过测量脉冲编码器的脉冲数，利用二者之差控制电机的速度。变频器附有PG-B2速度反馈控制卡并预置为电流矢量控制方式。PG-B2速度反馈控制卡的型号为：73600-A013X,功能规格：A、B相脉冲输入（输入专用），带PG和V/f控制用，脉冲监视输出。根据实际的距离需要选择PG用电线，例如10m可以选择型号为72616-W5010。 PG-B2速度反馈控制卡接线如下图： 图 1 - 2速度反馈控制卡接线图 主钩和副钩控制电路图如下: 图 1 – 3 行车主钩控制系统结构图 工作点名称 控制过程 启动按钮SB1 X0.0 总继电器KM通电 停止按钮SB2 X0.1 总继电器KM断电 复位按钮SB3 X0.2 系统复位到初始状态 主钩上升SB11 X0.4 KM01得电控制上升，KM001通电松开抱闸 主钩下降SB12 X0.5 KM02得电控制下降，KM001通电松开抱闸 主钩关闭SB13 X0.6 控制主钩运行的继电器断电复位 主钩X0档 X0.7 控制多段调速指令为000 主钩X1档 X1.0 控制多段调速指令为100 主钩X2档 X1.1 控制多段调速指令为010 主钩X3档 X1.2 控制多段调速指令为110 主钩X4档 X1.3 控制多段调速指令为001 主钩电机故障SQ11 X1.4 报警停机复位，KM15通电 主钩超载SQ12 X1.5 报警停机复位，KM15通电 主钩变频器故障K1 X1.6 报警停机复位，KM15通电 主钩上升限位SQ13、SQ013 X1.7 达到限位后主钩停机复位 主钩下降限位SQ14、SQ014 X2.0 达到限位后主钩停机复位 图 1 – 4 行车副钩控制系统结构图 工作点名称 控制过程 启动按钮SB1 X0.0 总继电器KM通电 停止按钮SB2 X0.1 总继电器KM断电 复位按钮SB3 X0.2 系统复位到初始状态 副钩上升SB21 X2.1 KM03得电控制上升，KM002通电松开抱闸 副钩下降SB22 X2.2 KM04得电控制下降，KM002通电松开抱闸 副钩关闭SB23 X2.3 控制副钩运行的继电器断电复位 副钩X0档 X2.4 控制多段调速指令为000 副钩X1档 X2.5 控制多段调速指令为100 副钩X2档 X2.6 控制多段调速指令为010 副钩X3档 X2.7 控制多段调速指令为110 副钩X4档 X3.0 控制多段调速指令为001 副钩电机故障SQ21 X3.1 报警停机复位，KM25通电 副钩超载SQ22 X3.2 报警停机复位，KM25通电 主钩变频器故障K2 X3.3 报警停机复位，KM25通电 副钩上升限位SQ23、SQ023 X3.4 达到限位后副钩停机复位 副钩下降限位SQ24、SQ024 X3.5 达到限位后副钩停机复位 CIMR-G7系列变频器的防溜钩对策： （1）重物从停止到运行(升降)的控制过程 当变频器接收到运行指令后，变频器首先在零速状态下开始“预励磁”，使电动机产生转矩。经时间t1后，制动电磁铁开始通电，又经t2，确认制动电磁铁已经松开后，发出转速上升指令，工作频率上升到所需频率。 （2）重物从运行(升降)到停住的控制过程 　 首先使转速指令处于“OFF”状态，工作频率下降到0Hz时。一方面，变频器进入“零伺服”状态，使电动机继续保持足够的转矩；另一方面，制动电磁铁断电，开始抱紧。延时t3，确保电磁制动器已经抱紧后，撤消运行指令。 1.2.3 运行机构 大车运行机构两台电机用一个变频器，考虑到运行机构的工作频率较少， 为节省成本，在调速中运行机构共用一台变频器。小车运行机构电机用一个变频器控制。 行车运行控制电路图如下： 图 1 – 5 小车控制系统结构图 工作点名称 控制过程 小车前进SB31 X3.6 通电，KM05得