CN201842578U - 全回转浮式起重机电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型全回转浮式起重机电气控制系统,属起重机控制系统领域,本起重机的电机的全部采用变频调速驱动和控制,所采用的整流单元,由三个相同的整流模块并联组成,当整流单元中一个模块发生故障时,另外两个整流模块仍然可以可降容使用,减少故障停机时间,用户可以很方便的拆下发生故障的整流模块,自行解决故障;本设计的PLC控制系统,实施整机控制、安全保护联锁以及故障诊断和状态监视,其PLC由主CPU和冗余CPU组成,其CPU为双机热备份,当一台CPU出现故障时,立刻切换到另一个CPU,可继续正常运行,带有冗余功能,进线电源处设有12脉冲整流变压器,可降低谐波干扰,以免影响船体供电系统,因此,本设计全面提高了电气控制系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型全回转浮式起重机电气控制系统,属起重机控制系统领域。
背景技术
全回转浮式起重机是海上起重工程船的关键性设备之一,通过该全回转起重机,可以用于敷设海底输油管道、吊装海上风机、海上钻井平台等海洋工程设施。近几年来,国内不少厂家设计、制造了很多大型浮吊,多数浮吊的驱动系统采用的是液压驱动或是单传动变频器驱动,但是,变频器本身是谐波污染源,而海上起重工程船对电气控制系统的要求特别高,电气系统的谐波失真要小于5%,以免对船体发电机组产生影响;海上作业时,对电气控制系统的可靠性要求特别高,一旦出现故障,维修和更换元件都非常不便;加之全回转起重机因为受到转台尺寸的限制,电气柜也要尽量少占空间,以免影响卷扬机等机构的布置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种全回转浮式起重机电气控制系统,以提高电气控制系统的可靠性,降低谐波影响并且可以减小电控设备的所占空间。
本实用新型是通过如下技术方案实现的:
本实用新型全回转浮式起重机电气控制系统由变频驱动控制系统和PLC控制系统组成,变频驱动控制系统包括12脉冲整流变压器、进线开关、整流单元、主起升逆变器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、稳索逆变器、索具逆变器、制动单元、主起升电动机、副起升电动机、变幅电动机、回转电动机、索具电动机、稳索电动机和制动电阻,特点是12脉冲整流变压器的输出与进线开关的输入连接,进线开关的输出与整流单元的输入连接,整流单元由三个相同的整流模块并联组成,整流单元的输出分别与主起升逆变器器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、索具逆变器、稳索逆变器和制动单元连接,主起升逆变器器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、索具逆变器和稳索逆变器则分别与对应的主起升电动机、副起升电动机、变幅电动机、回转电动机、索具电动机和稳索电动机连接,制动单元与对应的制动电阻连接。
上述的PLC控制系统,包括主令控制器、联动操作台、人机界面、PLC、主起升逆变器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、稳索逆变器及索具逆变器等,特点是PLC核心由主CPU和冗余CPU组成的,主CPU和冗余CPU之间通过同步光纤连接,主令控制器,联动操作台,人机界面分别与PLC输入连接,PLC输出分别与主起升逆变器器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、索具逆变器和稳索逆变器连接。
本实用新型起重机的电机的全部采用变频调速驱动和控制,采用单独的整流单元,整流单元由三个相同的整流模块并联组成,当整流单元中一个模块发生故障时,另外两个整流模块仍然可以可降容使用,减少故障停机时间,用户可以很方便的拆下发生故障的整流模块,自行解决故障。本设计的PLC控制系统,实施整机控制、安全保护联锁以及故障诊断和状态监视,因其PLC由主CPU和冗余CPU组成,其CPU为双机热备份,当一台CPU出现故障时,立刻切换到另一个CPU,继续运行,不影响设备的正常运行。且带有冗余功能,进线电源处设有12脉冲整流变压器,可降低谐波干扰,以免影响船体供电系统,因此,本设计全面提高了电气控制系统的可靠性。
单独的整流单元为系统提供一定功率的直流电源,调速用逆变器直接挂接在直流母线上,当系统工作在电动状态(如提升重物)时,逆变器从母线上获取直流电能,逆变成频率可调的交流电源,用于驱动变频电动机;当系统在发电状态(如下放重物)时,能量通过挂在直流母线制动单元和制动电阻释放。由于采用了共直流母线技术,故只需在直流母线上挂接一套制动单元和制动电阻,无需每台逆变器配置一套制动单元和制动电阻,故可以减少制动单元和制动电阻的数量,减小电气设备所占空间。
附图说明
图1本实用新型全回转浮式起重机的变频驱动控制系统框图
图2本实用新型全回转浮式起重机的PLC控制系统框图
具体实施方案
现结合附图进一步说明本实用新型是如何实施的:
本实用新型全回转浮式起重机变频驱动系统中,进线处设置一台AC380/380的12脉冲整流变压器,用于降低谐波干扰,通过该整流变压器将进线电源输送给进线开关,依次通过整流单元、各逆变器、制动单元与对应电机连接,起重机的电机的全部采用变频调速驱动和控制,采用共直流母线的多传动方式,采用单独的整流装置,为系统提供一定功率的直流电源,调速用逆变器直接挂接在直流母线上。当系统工作在电动状态(如提升重物)时,逆变器从母线上获取直流电能,逆变成频率可调的交流电源,用于驱动变频电动机;当系统在发电状态(如下放重物)时,能量通过挂在直流母线制动单元和制动电阻释放。
本实用新型全回转浮式起重机PLC控制系统中,操作人员通过操作联动台上的主令控制器和按钮开关等,将操作指令传递给PLC,PLC经过处理后,通过PROFIBUS通讯方式,将相应指令直接传递给各机构逆变器,上述各逆变器控制驱动各个机构的变频电动机,完成操作要求。PLC实施整机控制、安全保护与联锁以及故障诊断和状态监视等。且带有冗余功能,CPU为双机热备份,当一台CPU出现故障时,立刻切换到另一个CPU,继续运行,不影响设备的正常运行。
Claims (2)
1.全回转浮式起重机电气控制系统,由变频驱动控制系统和PLC控制系统组成,变频驱动控制系统包括12脉冲整流变压器、进线开关、整流单元、主起升逆变器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、稳索逆变器、索具逆变器、制动单元、主起升电动机、副起升电动机、变幅电动机、回转电动机、索具电动机、稳索电动机和制动电阻,其特征在于12脉冲整流变压器的输出与进线开关的输入连接,进线开关的输出与整流单元的输入连接,整流单元由三个相同的整流模块并联组成,整流单元的输出分别与主起升逆变器器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、索具逆变器、稳索逆变器和制动单元连接,主起升逆变器器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、索具逆变器和稳索逆变器则分别与对应的主起升电动机、副起升电动机、变幅电动机、回转电动机、索具电动机和稳索电动机连接,制动单元与对应的制动电阻连接。
2.根据权利要求1所述的全回转浮式起重机电气控制系统,PLC控制系统包括主令控制器、联动操作台、人机界面、PLC、主起升逆变器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、稳索逆变器及索具逆变器,其特征在于PLC核心由主CPU和冗余CPU组成的,主CPU和冗余CPU之间通过同步光纤连接,主令控制器,联动操作台,人机界面分别与PLC输入连接,PLC输出分别与主起升逆变器器、副起升逆变器、变幅逆变器、回转逆变器、索具逆变器和稳索逆变器连接。
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