CN212411056U - 一种吊桥式跨越架电控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊桥式跨越架电控系统，对侧臂架的第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)和第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)的四个电机对应设有独立启动开关控制电路，还设有单动和联动切换控制电路，该切换控制电路通过选择开关控制PLC内部继电器，当单动档位时，上述四个电机独立开关控制；当联动档位时，第一升降电机(M1)和第二升降电机(M2)通过相同开关启动、停止，第一仰俯电机(M3)和第二仰俯电机(M4)通过相同开关启动、停止。通过集中控制台实现一人即可对4台执行电机机构的操作控制，减少人工费用；通过单动和联动的工作方式转换，实现单根臂架的单独运行调整和两根臂架的同步运行，即可保证运行的同步性，又能满足特殊情况下对单根臂架的调整。

Description

一种吊桥式跨越架电控系统

技术领域

本发明涉及电力施工机械技术领域，具体涉及一种吊桥式跨越架电控系统及操作一键回收和自学习控制方法。

背景技术

跨越架是在电力线路架线过程中，架设线路跨越铁路、高速公路、原有高压电线等物体时，为了防止架设线掉落，损伤跨越物体，造成事故和经济损失而对被夸物的进行防护的安全设施。随着电力行业的发展，高压、超高压电力线路的架设越来越多，跨越架的形式有毛竹片式的，脚手架式的、回转塔式的、臂杆伸缩式的，吊桥式的等多种。

吊桥式跨越架是一种相对新型的架线跨越保护装置，它由两侧单边的吊桥式臂架和钢结构架体组成，两侧成对称分布，单侧吊桥由两只臂架通过横梁组成，单只臂架需实现一个上下运行和一个上下仰俯两个动作，这些动作通过4 台机构来实现，在设计期初，控制吊桥式跨越架臂架运行的4台机构，基本上采用机动绞磨来控制，在实际使用过程中，由于4台机动绞磨均需2～3人操作，大大增加了人工成本，而且操作人员的操作水平参差不齐，往往会造成操作的不同步性，需进行大量的调整时间，降低了使用的效率，所以吊桥式跨越架的执行机构慢慢被电动卷扬机所替代。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种吊桥式跨越架电控系统及一键回收和自学习控制方法，通过集中控制台实现一人即可对4台机构的操作控制，减少人工费用；通过单动和联动的工作方式转换，实现单根臂架的单独运行调整和两根臂架的同步运行，即可保证运行的同步性，又能满足特殊情况下对单根臂架的调整；通过触摸屏(人机界面)和可编程逻辑控制器(PLC)相结合，实现吊桥式跨越架一键回收功能，提升吊桥式跨越架的拆除回收过程的工作效率，同时，还具有自学习功能，在自学习状态可以自动记录回收过程各步骤的时间，存储工况以作备用。

本发明提出的技术方案为：一种吊桥式跨越架电控系统，用于控制跨越架中的执行机构(3)，电控系统包括给PLC输入控制信号的集中控制台(1)、以 PLC为控制核心的控制箱(2)，PLC输出电信号控制执行机构(3)，控制台(1) 与控制箱(2)之间形成控制电路，其特征在于：所述执行机构(3)包括两对侧臂架上的第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)，和分别控制两对侧臂架仰俯的第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)，控制电路包括独立针对对第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)的控制开关以及升降切换启动开关输入PLC，PLC控制继电器输出使升降电机实现上升或者下降；独立针对第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)的控制开关以及仰俯切换启动开关，仰俯控制电路，通过控制开关、仰俯转换开关输入PLC，PLC控制继电器输出，使仰俯电机实现上仰或者下俯；

控制电路还包括，单动和联动切换控制电路，其包括切换开关输入PLC，当单动档位，实现第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)，以及第一仰俯电机 (M3)、第二仰俯电机(M4)独立控制，当联动档位使PLC输出继电器开关同时控制第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)升降，以及第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)仰俯。

本发明的特点：

1、通过集中控制台，可以一人对4台执行机构同时进行控制，有效的释放了人力，减少人工成本。

2、通过单动、联动功能选择开关，可以对机构的操作方式进行选择，即可联动同时动作，保证了动作的同步性，有可以单独控制，保证了特殊情况下调整需求。

3、通过变频控制技术，可以使设备的运行、起制动更加的平稳，调速更加简便，可以实现长时间的低速运行。

4、通过一键回收功能即可实现吊桥式跨越架臂架的整个回收过程，简化了操作步骤，一键回收功能的各步骤运行时间都可根据实际情况进行调整。

5、通过自学习功能，在自学习状态下，能够记录吊桥式跨越架臂架整个回收过程的各步骤运行时间，并可将至存储，以作为相近工程的使用。

附图说明

图1为本发明的电路系统框图；

图2为本发明的操作台第一电气原理图；

图3为本发明的操作台第二电气原理图；

图4为本发明的执行机构、变频器第一电气原理图；

图5为本发明的执行机构、变频器第二电气原理图。

具体实施方式

如图1-5所示，一种吊桥式跨越架电控系统，包括集中控制台1、电控箱2、执行机构3、安全保护装置4；所述集中控制台1用于将用户的操作指令通过电缆5输送至电控箱2；所述安全保护装置4通过电缆5与电控箱2连接，将动作信号传递到电控箱2；所述电控箱2用于接收所述操作指令及所述动作信号并控制所述执行机构3；所述执行机构3为变频电机、电动卷扬机构，控制吊桥式跨越架臂架运行。

所述电控箱2包括PLC21、输入口22、通信接口23和输出口24，PLC21 连接输入口22、通信接口23和输出口24，输入口22、通信接口23和输出口 24与集中控制台1通过电缆5连接。

所述集中控制台1包含各类操作开关11、触摸屏12、报警指示13，各类操作开关11通过电缆5连接到输入口22上，将各种操作开关的信号传递给PLC21，触摸屏(人机界面)12通过电缆5连接通信接口23，实现触摸屏和PLC21的数据双向传递，报警指示13通过电缆5连接到输出口24上，从而得到PLC21的判断结果输出，进行报警指示。

所述输出口24在电控箱2内部还与第一变频器25、第二变频器26、第三变频器27、第四变频器28相连接，用于控制变频器运行和调速过程，第一变频器25、第二变频器26、第三变频器27、第四变频器28连接到输入口22，用于监测变频器的运行状态。

所述执行机构3包括第一执行机构31、第二执行机构32、第三执行机构33、第四执行机构34，所述执行机构均为变频电机电动卷扬机构。

所述第一变频器25、第二变频器26、第三变频器27、第四变频器28分别与第一执行机构31、第二执行机构32、第三执行机构33、第四执行机构34通过电缆5进行连接。

变频器用于对应仰俯电机、升降电机的软启动及调速，风机用于给对应仰俯电机、升降电机的散热，刹车油泵电机用于给对应仰俯电机、升降电机控制速度；仰俯电机、升降电机控制开关启动后，PLC输出控制启动对应变频器、仰俯升降电机，控制电路同时控制继电器分别使风机、刹车油泵电机启动。仰俯电机采用YVP-160M1-8-4KW变频电机，升降电机采用YVP-132M1-6-4KW变频电机，变频器采用日本三菱FR-A840-170变频器，PLC采用三菱PLC-FX3U-80MR+FX3U-485-BD-C。

一种吊桥式跨越架电控系统的操作方法，包括如下步骤：

步骤一：设备连接电源，按下启动按钮，使设备进入运行待机状态。

步骤二：将各类操作开关11中的单动/联动转换开关SA5拨至单动位置，此时SA5处于断开状态，继电器J50不动作，PLC输入点X14为断开信号，PLC 内部识别为单动控制状态。然后通过操作开关SA1、SA2、SA3、SA4可以对各个执行机构进行单独控制。

如在安全保护装置正常，没有起保护作用情况下，操作操作开关SA1,实现 1#机构的升二挡动作：将操作开关SA1拨至升二挡位置，则继电器J11、J13吸合动作，PLC输入点X0、X2为通信号，X0、X2输入指示灯亮，输出点Y1、 Y2、Y3点亮，输出控制变频器BPQ1输出，使得电机M1上电，开始工作，PLC 输出点Y44同时点亮输出，控制风机接触器KMF1吸合动作,机构风机M12工作，为电机散热；当变频器BPQ1运行，输出的频率、电流满足电动机M1需要的工作力矩时，变频器BPQ1输出运行和开闸闭合信号给PLC，点亮PLC输入点X30、X31，同时点亮输出Y40，控制刹车接触器KMB1动作，使得刹车油泵电机M11工作，机构刹车打开，机构运行速度缓慢上升到二挡速度，机构进入完全工作状态。

在单动状态下，通过操作SA2、SA3、SA4能分别对2#、3#、4#进行单独控制，动作过程与1#机构相同。

步骤三：将各类操作开关11中的单动/联动转换开关SA5拨至联动位置，此时SA5处于闭合状态，继电器J50吸合动作，PLC输入点X14为闭合信号，PLC 内部识别为联动控制状态，系统将根据吊桥式跨越架上下运行和上下仰俯自动分成两组，相同动作的执行机构在操作一组操作开关时，将会同时同步运行，即通过操作开关SA1可以对1#、2#机构实现联动控制，操作SA3可以对3#、 4#机构进行联动控制，SA2、SA4操作开关操作无效。

如在安全保护装置正常，没有起保护作用情况下，操作操作开关SA1,实现 1#，2#机构的升二挡动作：将操作开关SA1拨至升二挡位置，则继电器J11、J13 吸合动作，PLC输入点X0、X2为通信号，X0、X2输入指示灯亮，输出点Y1Y2Y3， Y4Y6Y7同时点亮输出，变频器BPQ1、BPQ2将同时工作输出，控制电机M1、 M2动作，及风机电机M12、M22和刹车电机M11、M21工作，实现跨越架的同步上行动作，反之，操作开关SA1拨至下降，则实现跨越架的下降运行。

同理，通过SA3操作开关收放操作，可以实现跨越架臂杆上下仰俯的动作。如在安全保护装置正常，没有起保护作用情况下，操作操作开关SA3,实现3#， 4#机构的收二挡动作：将操作开关SA2拨至升二挡位置，则继电器J31、J33吸合动作，PLC输入点X6、X10为通信号，X6、X10输入指示灯亮，输出点 Y10Y12Y13，Y14Y16Y17同时点亮输出，变频器BPQ3、BPQ4将同时工作输出，控制电机M3、M4动作，及风机电机M32、M42和刹车电机M31、M41 工作，实现跨越架臂杆的同步上仰动作，反之，操作开关SA1拨至放，则实现跨越架臂杆的下俯运行。

一键回收功能是在当跨越架完成使命后需收拢拆卸时使用，因大臂上方会有遮挡物，故整个收拢过程需要分为30步进行(如41米臂工况)，具体步骤数量和时间根据跨越架高度、臂长情况。运行前需先切换到联动状态，一种吊桥式跨越架电控系统的一键回收控制过程，包括如下步骤：

步骤一：使设备处于联动状态。

步骤二：在触摸屏(人机界面)12上选择目前使用的工况，并按下一键回收功能键，J51吸合动作，PLC输入点X15为闭合信号，跨越架进入一键回收工作状态。步骤三：跨越架臂杆将按设定工况程序执行，各机构的动作与联动状态下的动作相同。跨越架一键回收自动执行顺序：跨越架臂杆上仰——跨越架下行——跨越架臂杆上仰——跨越架下行……根据选择的当前使用工况设定，重复运行，直到初始状态。

Claims (7)

1.一种吊桥式跨越架电控系统，用于控制跨越架中的执行机构(3)，电控系统包括给PLC输入控制信号的集中控制台(1)、以PLC为控制核心的控制箱(2)，PLC输出电信号控制执行机构(3)，控制台(1)与控制箱(2)之间形成控制电路，其特征在于：所述执行机构(3)包括两对侧臂架上的第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)，和分别控制两对侧臂架仰俯的第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)，控制电路包括独立针对第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)的控制开关以及升降切换启动开关输入PLC，PLC控制继电器输出使升降电机实现上升或者下降；独立针对第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)的控制开关以及仰俯切换启动开关，仰俯控制电路，通过控制开关、仰俯转换开关输入PLC，PLC控制继电器输出，使仰俯电机实现上仰或者下俯；

控制电路还包括，单动和联动切换控制电路，其包括切换开关输入PLC，当单动档位，实现第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)，以及第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)独立控制，当联动档位使PLC输出继电器开关同时控制第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)升降，以及第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)仰俯。

2.根据权利要求1所述的一种吊桥式跨越架电控系统，其特征在于：所述PLC输出连接四个变频器，四个变频器分别输入分别连接PLC，以及第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)、第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)，上述电机均为变频电机电动卷扬机；第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)、第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)分别配置有风机、升降刹车油泵电机，PLC输出控制风机、升降刹车油泵电机开关。

3.根据权利要求1所述的一种吊桥式跨越架电控系统，其特征在于：所述第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)、第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)上述四个电机还有对应的上下限位行程开关，行程开关输入PLC使输出继电器开关，用于控制第一升降电机(M1)、第二升降电机(M2)、第一仰俯电机(M3)、第二仰俯电机(M4)最大上下行程。

4.根据权利要求1所述的一种吊桥式跨越架电控系统，其特征在于：还包括回收控制电路，包括启动开关和定时器，开关启动后，通过PLC输出信号交替控制俯仰电机上仰，以及随后升降电机的下降运行；定时器控制每一步运行时长。

5.根据权利要求1所述的一种吊桥式跨越架电控系统，其特征在于：电控系统设有安全保护装置(4)，该保护装置为欠压保护器。

6.根据权利要求2所述的一种吊桥式跨越架电控系统，其特征在于：仰俯电机采用YVP-160M1-8-4KW变频电机，升降电机采用YVP-132M1-6-4KW变频电机，变频器采用日本三菱FR-A840-170变频器，PLC采用三菱PLC-FX3U-80MR+FX3U-485-BD-C。

7.根据权利要求1所述的一种吊桥式跨越架电控系统，其特征在于：所述集中控制台(1)包括操作开关(11)、触摸屏(12)、报警指示(13)，操作开关(11)电信号连接PLC(21)，触摸屏(12)连接PLC通信接口(23)，报警指示(13)电连接PLC输出口(24)。

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