CN1288065C - 轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统，包括起升变频器，小车变频器，大车变频器，配有中央处理器CPU框架、扩展框架和远程控制模块的可编程序控制器PLC，电气控制屏，小车架控制屏和司机室控制台，它们相互之间通过接线连接。采用公共直流母线的控制方式为，主电源经空气开关提供给起升变频器，由起升变频器整流后供给大车、小车变频器作为直流电源，在公共直流母线上配有制动单元。采用独立的控制方式为，主电源向所有变频器提供电源，经各自独立整流逆变控制，每个变频器有各自独立的制动单元和制动电阻。变频器和可编程序控制器PLC通过通讯模块T-LINK进行通讯，并通过通讯接口进行配置。本系统具有恒功率控制的功能。

Description

轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统

技术领域

本发明涉及起重机，特别涉及一种用于轮胎式龙门起重机(RTG)的组装场桥电气控制系统。

背景技术

轮胎式龙门起重机的电气控制系统有许多种，电气控制部分一般采用控制柜，设置在房间里，由于是成套进口，因此交货期长，费用高。如果采用富士电机的FRENIC5000VG系列变频器，作为轮胎式龙门起重机控制系统的主要驱动机构，用富士电机的可编程序控制器(PLC)作为控制元件，但是必须接合大量低压电器的交流控制系统，才能组装符合轮胎式龙门起重机使用要求的电气控制系统。

发明内容

本发明的任务是提供一种改进的用于轮胎式龙门起重机的组装场桥电气控制系统，它解决了现有电气控制系统因成套进口使得费用较高、而且必须接合大量低压电器的交流控制系统才能组装符合轮胎式龙门起重机使用要求的电气控制系统的问题。

本发明的技术方案如下：

一种轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统，它包括一台以上起升变频器，一台小车变频器，二台以上大车变频器，配有一个中央处理器CPU框架、数个扩展框架和远程控制模块的可编程序控制器PLC，数个电气控制屏，一个小车架控制屏和一个司机室控制台，它们相互之间通过接线连接；

采用公共直流母线的控制方式为，主电源经空气开关提供给起升变频器，由起升变频器整流后供给大车变频器和小车变频器作为直流电源，在公共直流母线上配有制动单元；

采用独立的控制方式为，主电源向所有变频器提供电源，经各自独立整流逆变控制，每个变频器各自连接一个电机，电机上都带有编码器，作为速度反馈信号反馈给变频器，组成矢量控制系统，在非公共母线系统中，每个变频器有各自独立的制动单元和制动电阻；

变频器和可编程序控制器PLC通过通讯模块T-LINK进行通讯，并通过通讯接口进行配置；

各元件之间的相互连接及外部设备的接线采用端子连接，每个端子分别标有端子排名称及端子号。

本发明的轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统采用富士电机的可编程序控制器(PLC)作为控制元件，接合大量低压电器的交流控制系统，该系统采用完全矢量控制的变频系统，具有很高的精度。本发明的轮胎式龙门起重机起升机构具有恒功率控制的功能。

本发明选用合适的元件，将富士电机的FRENIC5000VG系列变频器作为完全矢量控制的变频器，用于轮胎式龙门起重机的主要机构。富士电机的F、SX系列可编程序控制器具有强大的通讯功能，与富士电机的FRENIC5000VG系列变频器可以组成较为简洁、可靠的系统。本发明选用可靠的低压电器元件ABB、TE、OMROM作为辅助系统的元件。

本系统的主要特点是使用灵活，将新的要求和新的技术运用到轮胎式龙门起重机上，如大车的自动纠偏系统，集装箱定位系统(PDS系统)，轮胎式龙门起重机电子防摇系统，根据用户需求进行设计的起重机管理系统(CMS系统)等。本系统具有使用精度高的特点，采用起升、大车使用完全独立变频器，使大车、起升之间没有切换的问题，从而达到响应快的目的。

在有两个起升电机组成的控制系统中，本系统还提供很高精度的同步控制方式。由于两个电机是非刚性连接的，所以要求两个电机保证绝对的同步，也要求万一不同步，要求能够自动纠正。而在其它轮胎式龙门起重机的控制系统中，均没有此项功能。本系统通过同步控制的方式达到了此项要求，将自动速度调节环(ASR)调节之前的给定信号从主变频器送到从变频器，同时在精度上保证同步，并根据反馈信号进行比较，自动纠正。

附图说明

图1是本发明系统显示基本内容的单线图。

图2是本发明系统显示基本内容的单线图。

图3是本发明系统显示基本内容的单线图。

图4是本发明系统显示变频器和PLC的配置图。

图5是本发明系统显示变频器和PLC的配置图。

具体实施方式

参看图1至图3，本发明是一种轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统，根据机械设计要求配备一台或二台起升变频器，一台小车变频器，二台或四台大车变频器。根据需要，可编程序控制器PLC配有一个中央处理器CPU框架、数个扩展框架和远程控制模块。

本系统包括一个电气控制房或在电气房内安置的三个至四个电气控制屏，一个小车架控制屏和一个司机室控制屏或者联动台。本系统各硬件通过接线相互连接。

图1至图3显示了本系统的单线图、一次线路图、控制线路图及相应的辅助回路图。

本系统采用公共直流母线的控制方式为，主电源从柴油—发电机组处获得后，经一空气开关提供给起升变频器，由起升变频器整流后供给大车变频器和小车变频器作为直流电源。在公共直流母线上配有制动单元，当电机处于制动状态或起升机构在下降时，母线排的电压升高，通过制动单元将能量消耗在制动电阻上，以免对柴油—发电机组造成伤害。

本系统根据用户需要采用独立的控制方式为，主电源向所有变频器提供电源，经各自独立整流逆变控制。每个变频器各自连接一个电机，电机上都带有编码器，作为速度反馈信号反馈给变频器，组成矢量控制系统。在非公共母线系统中，每个变频器有各自独立的制动单元和制动电阻。

变频器和可编程序控制器PLC是通过通讯模块T-LINK进行通讯的，此种通讯方式使可编程序控制器PLC对变频器的控制更为迅速、方便。系统辅助机构的线路是根据不同用户需求进行设计的。

结合参看图4和图5，图中所示是本系统的基本配置，通过通讯接口进行配置。根据辅助机构的要求，可编程序控制器PLC的配置较为灵活。F、SX系列的可编程序控制器PLC提供了各种通讯接口，包括RS232接口、以太接口、RS485接口等。

本系统的原理图的图框采用横向阅读方式，Y轴方向自上而下以相同的间隔标上大写英文字母，X轴方向自左向右以相同的间隔标上阿拉伯数字。通过X轴和Y轴的位置相交可以定出该元件的位置和相应的原理号。

在每页原理图上，每个独立元件的左上角标上带框的控制柜名称，用来表示该元件安装在哪个控制柜中；下方是元件名称，基本用能表示元件的功能及名称的英文开头字母表示，如起升风机空气开关(HOIST BLOWER MOTOR CIRCUITBREAKER)，用HBMCB来表示。再下面是该元件的容量，如热继电器的整定值，那么以后不管是调试还是用户维修，就可以根据这个值对该元件进行整定。

对各元件之间的相互连接及外部设备的接线，本系统采用端子连接，每个端子分别标上端子排名称及端子号。

在可编程序控制器PLC的输入输出控制图上，每个模块的左面标上该模块的型号及该模块的起始和终止地址，然后在每个点上标上以0开始的序号。以16点的输入模块为例：它的起始和终止为B0020～B002F，那么第n点的地址就为B002n，n为0～F。

本系统有柜体型和整体电气房型两种结构型式。柜体型系统是根据起重机的特点，安装在独立的控制柜中，其优点是灵活。整体电气房型系统是将所有的控制系统都安装在一个封闭的带有门的电气房中，其优点是整体结构紧凑。

本系统除了能实现整机的基本功能外，还实现了用户提出的各种需求，如大车360度转、大车顶升功能、大车纠偏等。同时，本系统还配有整机的管理系统。

Claims (1)

1.一种轮胎式龙门起重机组装场桥电气控制系统，其特征在于，它包括一台以上起升变频器，一台小车变频器，二台以上大车变频器，配有一个中央处理器CPU框架、数个扩展框架和远程控制模块的可编程序控制器PLC，数个电气控制屏，一个小车架控制屏和一个司机室控制台，它们相互之间通过接线连接；

采用公共直流母线的控制方式为，主电源经空气开关提供给起升变频器，由起升变频器整流后供给大车变频器和小车变频器作为直流电源，在公共直流母线上配有制动单元；

采用独立的控制方式为，主电源向所有变频器提供电源，经各自独立整流逆变控制，每个变频器各自连接一个电机，电机上都带有编码器，作为速度反馈信号反馈给变频器，组成矢量控制系统，在非公共母线系统中，每个变频器有各自独立的制动单元和制动电阻；

变频器和可编程序控制器PLC通过通讯模块T-LINK进行通讯，并通过通讯接口进行配置；

各元件之间的相互连接及外部设备的接线采用端子连接，每个端子分别标有端子排名称及端子号。

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