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无人天车电气控制零碎中的变频器选择与 PLC 通讯

泉源:北京主动化仪表无限公司作者:宣布工夫:2018-01-17

【 择要 】随着无人天车在古代化消费中的使用越来越大,对天车设置装备摆设的要求也越来越高。由于 PLC 在产业主动化中的使用越来越深化,而且其具有较高的任务牢靠性,因而用 PLC 来替代传统的交换控制器已成为一种必定趋向。本文引见了无人天车构造,重点论述了电气控制零碎中的变频器选择与PLC通讯,同时对同步纠偏及平安维护等题目做了阐明。


1 弁言

冶金天车在恶劣庞大的情况下任务工夫过长,电气设置装备摆设老化,且控制零碎不准确、不美满,招致天车在运转时势故率添加,影响消费的顺遂停止。优化天车的电气控制零碎,可低落变乱率,保证消费延续性。


2 无人天车构造及电气零碎简介

2.1 无人天车构造

天车设置装备摆设由大车电动机驱动,沿车间双方的轨道作纵向前后活动;小车及提拔机构由小车电动机驱动,沿桥架上的轨道作横向左右活动;无人天车在作业时,次要有起重机驱动停止垂直偏向的活动。经过机器与电气控制设置装备摆设的共同,天车完成重物在垂直、横向、纵向三个偏向的活动。


2.2 无人天车电气零碎

PLC 无人天车电气零碎次要由六大模块构成:

(1)配电维护模块;(2)主起升机构模块;(3)副起升机构模块;(4)大车运转机构模块;(5)小车运转机构模块;(6)PLC 控制模块。


以上模块包罗了 PLC 控制零碎、变频器、同步与纠偏零碎、制动器的控制和平安维护零碎等。起首操控联动台上的主令控制器手动控制安装,经过 MPI 总线与 PLC 的CPU 通讯,并把收回的指令信号传给 PLC 模块,CPU 依据这些指令信号,颠末处置落伍行相应的控制信号输入,通报到种种控制器中。种种控制器动员打仗器,从而对天车各控制局部的机构停止无效的运转形式控制。同时,天车上的压力变送器信号发一切的信息反应给 PLC,做晴天车作业时的平安保证。零碎总图如图 1。


3 PLC无人天车电气控制零碎设计

本文从变频器选择、PLC 顺序选择与设计、备用应急零碎、电气同步与主动纠偏、平安维护 5 个方面引见 PLC 无人天车电气控制零碎的设计办法和步调。


3.1 变频器选择

无人天车各机构选用 FR-A740 系列变频器,相比于通用型变频器,其功能具有以下长处:

3.1.1 软件功能更优化 中心控制顺序针对变量负载在速率控制、转矩控制、电气制动等方面做了更深化的优化。

3.1.2 平安功能好,本身维护功用完全。进步了平安功能。

3.1.3 具无限流作用,可以增加启动时对电网打击。

3.1.4零速全转矩功用。吊钩由运转形态降为零速时,零碎先发生肯定的转矩并确认转矩的发生,直到电磁制动器将电动机轴抱住为止,从而避免溜钩。


3.2 PLC 顺序选用及设计

依据输出输入信号的数目、参数和功能要求,PLC 选用西门子 S7-200CN 系列控制器,并接纳块式编程,除了具有极高的牢靠性、丰厚的功用指令聚集外,还具有以下长处:


3.2.1 具有 6 个独立的 30kHz 高速计数器,用于将二进制码转换成起降低度,同时对起降低度偏向调解愈加纤细化,使天车设置装备摆设运转愈加颠簸。


3.2.2 具有 2 个 RS485 通讯编程口,使得变频器开关量控制功用更弱小,用于变频器起停和速率给定的开关量控制愈加多样化;具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协媾和自在方法通讯才能,变频器通讯控制功用加强,同时加强了小车及起落机构的种种控制零碎。


3.2.3 备用应急零碎 为避免告急状况下总线干缆上某点呈现破坏,零碎还装备了一套相婚配的控制零碎,包管在呈现告急状况时, 作业也不会被停止。


现在普通无人天车 PLC 和变频器控制零碎设置有两套控制零碎,一套接纳总线通讯,用于正常的操纵作业;另一套接纳开关量控制,用于应急作业。遇到总线告急状况时,PLC可以切换两套参数,将总线通讯切换至开关量控制,并反应给主操纵界面总线通讯毛病信号。两套参数在作业速率给定上完全相反,从作业操纵角度觉得不出两套参数的切换,在承受到报警信号之后由专业职员排查总线通讯毛病,毛病消弭后切换到总线控制形式。


3.2.4 主动纠偏与电气同步 关于双沟式无人天车,在启举措业形式后,零碎进入主动纠偏形式,以包管双钩作业地位的同步。当偏斜量超越零碎限定值后,纠偏指令发作器则停止任务。但 PLC 零碎并不是静态及时纠偏,而是接纳设置两个阈值对天车停止无效的纠偏控制。


3.5 平安维护

3.5.1 平安门开干系锁维护 在无人天车桥机两侧端梁及平台处设置 3 只平安门开关,只要一切开关均处于闭合形态,才可以包管天车的无效运转。再翻开形态时,打仗器不行以停止任务。总打仗器处于吸合形态时,这些门任何一个被翻开,均会使控制回路不具有条件招致打仗器开释,从而可完成无人天车任务职员免受天车设置装备摆设不测的忽然起动所形成的危害。


3.5.2 变频器局部的维护 选用的 FR-A740 系列变频器自身具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种维护和毛病输入功用,可以无效的对天车停止种种毛病的监督和信息通讯。


3.5.3 行程维护 一切的活动机构局部都设定相应的限位维护,包罗主副此中勾,大车运转和小车运转。一旦触碰限位开关,即可会堵截运转偏向的电源,此时天车只可以往相反的偏向运转。


3.5.4 超载维护 当天车作业时起分量超越天车设计的 95% 时,就会呈现报警,一旦超越限重就会主动中止运转,此时起重机只能降落,不行以停止上升操纵。


4 结语

将 PLC 可编程控制和变频器控制技能综合起来使用于无人天车控制零碎,可以使天车设置装备摆设的调速功能、节能和运转服从以及平安性方面失掉分明进步。随着产业化历程的疾速开展,PLC 和变频器零碎的无人天车正越来越多的运用在各个行业,其开展速率也这天月牙异。