双主梁门式起重机电气系统方案 MG300t46m (双主梁门式起重机)

摘要

本文阐述了大吨位双主梁门式起重机的机构(大小车运行、起升、大车纠偏)电气控制原理,建立了双小车并车和大车运行纠偏控制系统的控制流程,计算出大车纠偏的偏差范围,并通过 PLC 程序进行自动控制。最终达到了对大跨度、大吨位龙门起重机的安全自动控制指标要求。

前言

随着造船制造业的大力发展,大跨度、大吨位造船梁门式起重机的应用越来越广泛。鉴于此类起重机的使用工况和控制技术要求,对于其电气控制性能、速度调节精度、安全可靠性等方面要求越来越高。随着电气控制技术的日益发展,变频调速、编码器纠偏、PLC 复杂运算逐步在大跨度、大吨位起重机上实践应用,以下是针对 MG300t46m 双主梁门式起重机电气系统的设计方案系统阐述。

一、小车行走机构工作原理

1、机械要求

在四台三合一 TKAF128TR88-V-5.5-4P-376-M1-I 驱动装置中,要求其中有一台 5.5KW 的变频电机自带光电编码器,编码器的型号及参数与安川变频器的 PG-B2 速度控制卡配套。(建议脉冲编码器脉冲数为 600Pulse/r)

2、小车运行机构的控制方式

采用带 PG 的 V/f 控制,光电编码器的脉冲信号一方面进入变频器的 PG-B2 速度控制卡,供变频器进行速度控制,另一方面又经变频器参数 F1-06(PG 输出分频比)100 分频,在变频器的 PG-B2 速度控制卡的脉冲监视输出端子输出脉冲,按照小车运行速度 0-8.6m/min 小车电机额定转速 1431.3r/min 进行折算,得出此监视输出脉冲每一个脉冲对应小车在轨道上行走了 1mm,为便于叙述两台双主梁门式起重机并车运行时小车同步的问题,将该脉冲信号用 VXP1 表示,另一台 MG300TX46M 双主梁门式起重机的相应脉冲信号用 VXP2 表示。

3、两台双主梁门式起重机并车运行时

将 MG3000T46M 双主梁门式起重机作为主机,另一台 MG300T46M 双主梁门式起重机作为从机,从机的运行命令、档位速度等指令全部由主机的 PLC 传输过来。从机此时不响应本机的联动台和本机的遥控器命令,(但本机的联动台手柄必须全部在零位,而且工作状态选择必须在并机状态)但响应本机联动台上的停止、急停、工作状态的选择开关等部分命令,以便于并车运行时各机构的同步启、停。

4、小车并车时同步控制原理

当小车并车工作时,主机上的 PLC 实时测量主机小车变频器速度控制卡发出的脉冲数和从机上小车变频器速度控制卡发出的脉冲数,PLC 实时计算它们的脉冲数之差,在 PLC 内部进行 PID运算(及比例+积分+微分运算),运算结果实时去调整主机小车变频器的设定频率,使脉冲数之差始终为零或控制在一个很小的范围内。主机的速度控制流程图如下: [图片]

二、大车运行机构工作原理

1、MG300T46M 双主梁门式起重机大车采用 8 台 7.5KW 变频电机驱动

其中钢性腿 4 台,柔性腿 4 台,由于该起重机在机械设计上支腿与主梁的连接采用了一个柔性铰支座连接,因此电器上为便于纠偏采用了分散传动控制方式,即一台变频器控制钢性腿的 4 台变频电机,另一台变频器控制柔性腿的`4 台变频电机。为了提高大车纠偏的动态响应速度及精度,钢性腿和柔性腿两台变频器都采用带 PG 速度卡的闭环控制模式。 因此要求钢性腿的 4 台变频电机中有一台自带增量型光电脉冲编码器,柔性腿的 4 台变频电机中也有一台自带增量型光电脉冲编码器,它们发出的脉冲信号分别给各自变频器的 PG-B2 速度控制卡,以构成各自的速度闭环控制。此可以称为下同步(对钢腿或柔腿是闭环控制,而对整个起重机大车行走而言是开环控制)。

2、为了提高该双主梁门式起重机大车运行的可靠性及安全性,防止柔性铰支座转动角度过大

造成钢结构的损伤

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