PLC与变频器在起机电控系统中的应用.docVIP

PLC与变频器在起重机电控系统中的应用 控制方案 某重型机械制造大件分厂，承担着所有大件设备装配、定位、对接等任务，对起重机性能要求很高，所用一台QD250/50t桥式起重机采用了siemens S7-400 PLC、ABB变频器、触摸屏等高性能配置，应用了先进的Profibus现场总线技术、带编码器反馈的直接转距控制方式、及先进的人机界面系统。 桥式起重机分为主钩、副钩、大车、小车等四部分.因主起升机构在起重机应用上最为典型，控制也最为复杂，故本章以主起升为例详细介绍其控制方式。 1、PLC 整个系统以S7-400 PLC作为电控核心，主要有电源模块、CPU、输入输出模块及接口模块等组成。输入模块采集由限位开关、热敏电阻、变频器故障反馈等设备的信号状态；接收主令控制器、按钮开关发出的控制指令，集中在CPU中进行运算，并将程序运算结果通过输出模块和Profibus现场总线传送给接触器和变频器等执行设备，从而驱动电动机、液压抱闸、冷却风机等完成各种生产任务。 2、Profibus串行通讯现场总线系统 Profibus是一种开放式串行通讯标准，该标准可以实现数据在各类自动化元件之间互相交换。在本系统中以S7-400作为主站，以各机构变频器作为从站，通过DP接口模块和RS485屏蔽双绞线进行数据快速实时交换。 设置变频器通讯参数： 98.02 fieldbus?? 激活通迅模块 51.01 Profibus-DP?? 选择现场总线类型 51.02 3?? 设置主升变频器站地址 51.03 1500?? 选择通迅传输速率为1.5Mbit/s 51.04 PPO4 选择数据传输类型4（6个过程数据为一个标准块） 作为主站的PLC中央处理器从从站读取各种输入状态信息，即从变频器读出主升状态字和实际值，包括变频器准备好、上电应答、运行、转矩验证OK、变频器故障、电动机实际转速等信息；并将各种输出信息写入从站，即将控制字和速度给定写入变频器。包括通讯检测位、来自现场总线的PLC系统的Drive on、来自上位系统的启动信号、故障复位信号及实际频率给定等。使复杂的信号转换、监控、反馈过程全部通过Profibus链的数据传输、和CPU的快速集中处理轻松实现。 3、 先进的人机界面系统 TP270触摸屏和PLC之间也采用Profibus总线进行数据传输与交换，实时地显示和监控各机构的运行状态及电压、电流、转矩、速度等运行参数，并能利用自身故障实时诊断系统对故障现象进行判断，记录故障时的各种参数，这样，操作人员和检修人员就可以全面及时地了解系统的状态，并可按提示的故障信息去检查和维修，达到准确、快速排除故障的效果，真正实现了人机智能化。 4、 变频调速系统 1） 起升工况及要求 起升机构要求较大的调速比和较硬的机械特性，以适应重物的精确吊装要求；要求有大的起动转矩，优异的动态转矩响应能力，以适应负载突变，保证重载二次起升的能力；必须解决好再生制动状态的能量回馈与处理，以缩短减速停车时间；必须解决好溜钩问题。 2） 变频功能应用 根据起升机构特性和技术要求，变频器采用带测速反馈接口的800系列变频器，配合ACC 7.2专用提升软件，形成闭环直接转矩控制，通过预励磁功能和启动转矩设定,使电机启动瞬间力矩最高可达300%,实现了优异的启动特性.内置制动斩波器，外接制动电阻，使制动过程中的产生的再生能量通过制动电阻得到释放，达到快速制动的目的。使用机械制动控制功能，使电机转矩释放和制动器紧密配合，更好地提高了设备的安全性，承受频繁起动冲击的能力及可靠性也大为增加。 3 ?参数设置 99. 1 ENGLISH?? 选择语言. 99. 2 CRANE 选择起升专用宏. 99. 3 YES 复位为工厂设置. 99. 4 DTC 选择直接转矩控制. 99. 5 380V 设定电机额定电压为380V. 99. 6 286A 设定电机额定电流为286A. 99. 7 50HZ 设定电机额定频率为50HZ. 99. 8 722rpm 设定电机额定转速为722转/分. 99. 9 150KW 设定电机额定功率为150KW. 99.10 STANDARD?选择标准旋转型电机数据辩识. 10.1 DI1 设置数字输入1为制动应答信号. 14.1 BRAKE LIFT?? ?设置继电器输出1为机械制动控制. 14.2 WATCHDOG-N?设置继电器输出2为看门狗,当发生到通讯故障、制动斩波器故障、CPU阻塞等故障时切断制动器输出并急停. 14.3 FAULT 设置继电器输出3为故障输出，当发生过电流、过电压、过力矩、过载、过速度等故障时保护装置动作. 20.1 -722rpm 设置最小转速为-722转. 20.2 722rpm 设置最大转速为722转. 20.6 OFF 关