集裝箱裝卸橋TE電氣控制系統(tǒng)改造

高衛(wèi)華+彭曉光

天津港集裝箱碼頭有限公司集裝箱裝卸橋于1981年投入使用，后于1997年進(jìn)行整機(jī)改造，采用法國TE電氣控制（以下簡(jiǎn)稱電控）系統(tǒng)。目前TE電控系統(tǒng)已退出港口裝卸設(shè)備領(lǐng)域，此類備件不但采購價(jià)格高，供貨周期長(zhǎng)，而且質(zhì)量無法保證，控制精度無法滿足作業(yè)要求。為此，天津港集裝箱碼頭有限公司對(duì)集裝箱裝卸橋的TE電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，選用目前廣泛用于港口裝卸設(shè)備的日本安川電控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一備件、減少維修工作量、降低碼頭運(yùn)營成本的目的。

1 改造方案

1.1 方案比較

（1）方案一：采用安川直流電控系統(tǒng)。電控部分全部改用安川直流調(diào)速電控產(chǎn)品，保留電機(jī)、電纜、部分限位開關(guān)以及減速箱、制動(dòng)器等機(jī)械部分。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于：改造成本較低，實(shí)施較為方便；改造后的電控系統(tǒng)與公司新購置集裝箱裝卸橋的電控系統(tǒng)基本相同，維護(hù)成本較低，備件購買渠道較為暢通。

（2）方案二：采用安川交流電控系統(tǒng)。電控部分全部改用安川交流調(diào)速電控產(chǎn)品，并更換電機(jī)、減速箱、電纜、部分限位開關(guān)以及制動(dòng)器等機(jī)械部分。此方案成本較高，雖然能夠一勞永逸地解決集裝箱裝卸橋長(zhǎng)期存在的一些問題，但對(duì)于使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30年左右的集裝箱裝卸橋來說，性價(jià)比顯然較低。

經(jīng)過分析和比較，最終采納方案一。

1.2 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

（1）工況要求 根據(jù)改造方案，保留電機(jī)、電纜、部分限位開關(guān)以及減速箱、制動(dòng)器等，更換電控系統(tǒng)、電控柜（見圖1）、各操作站的可編程邏輯控制器、司機(jī)操作臺(tái)及各種控制元件，并敷設(shè)配套電纜，安裝限位開關(guān)。

（2）控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，重新設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，制作放線表和電控原理圖（見圖2和圖3）。

2 通信系統(tǒng)安裝和調(diào)試

根據(jù)電氣原理圖和放線表，在改造方案實(shí)施前半年左右，向生產(chǎn)廠家訂購相應(yīng)的電控柜。如圖4所示，電控柜集成安川可編程邏輯控制器和各種電控元件。

在改造過程中，重新敷設(shè)電纜，拆除老舊的TE電控柜，安裝新的安川電控柜以及各基站的控制模塊和單元，并按照電控原理圖將新的控制電纜與電機(jī)、各控制回路對(duì)接，待主回路系統(tǒng)安裝完畢后進(jìn)行總體調(diào)試。

3 主回路系統(tǒng)改造和調(diào)試

（1）準(zhǔn)備工作 由于主要電機(jī)、減速箱、鋼結(jié)構(gòu)不更換，主回路系統(tǒng)改造主要集中于各機(jī)構(gòu)限位開關(guān)和制動(dòng)器控制線路的安裝以及液壓系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試。

（2）安裝軸頭開關(guān) 由于新舊控制系統(tǒng)不同，針對(duì)起升、俯仰、小車等機(jī)構(gòu)，采用新型軸頭控制系統(tǒng)，包括超速開關(guān)、絕對(duì)值編碼器、軸頭限位（停止及減速限位）等。

（3）調(diào)試液壓系統(tǒng) 根據(jù)集裝箱裝卸橋的實(shí)際工況，重新設(shè)定各機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的壓力，調(diào)整其壓力繼電器的控制精度，并重新設(shè)置液壓系統(tǒng)的控制方式。

（4）調(diào)試制動(dòng)器 根據(jù)集裝箱裝卸橋的實(shí)際工況，重新調(diào)試各機(jī)構(gòu)的高速軸制動(dòng)器和低速軸制動(dòng)器，將制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)力矩、控制精度設(shè)定在設(shè)備要求的范圍內(nèi)。

（5）調(diào)試電機(jī)系統(tǒng) 此次改造仍使用原有的直流電機(jī)，故對(duì)電機(jī)部分沒有進(jìn)行改動(dòng)，僅在安裝后對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試完畢后，采集各機(jī)構(gòu)滿載及空載時(shí)速度給定、速度反饋、電流輸出、電壓輸出情況的波形，波形輸出曲線非常標(biāo)準(zhǔn)。

（編輯：張敏 收稿日期：2014-08-28）

天津港集裝箱碼頭有限公司集裝箱裝卸橋于1981年投入使用，后于1997年進(jìn)行整機(jī)改造，采用法國TE電氣控制（以下簡(jiǎn)稱電控）系統(tǒng)。目前TE電控系統(tǒng)已退出港口裝卸設(shè)備領(lǐng)域，此類備件不但采購價(jià)格高，供貨周期長(zhǎng)，而且質(zhì)量無法保證，控制精度無法滿足作業(yè)要求。為此，天津港集裝箱碼頭有限公司對(duì)集裝箱裝卸橋的TE電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，選用目前廣泛用于港口裝卸設(shè)備的日本安川電控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一備件、減少維修工作量、降低碼頭運(yùn)營成本的目的。

1 改造方案

1.1 方案比較

（1）方案一：采用安川直流電控系統(tǒng)。電控部分全部改用安川直流調(diào)速電控產(chǎn)品，保留電機(jī)、電纜、部分限位開關(guān)以及減速箱、制動(dòng)器等機(jī)械部分。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于：改造成本較低，實(shí)施較為方便；改造后的電控系統(tǒng)與公司新購置集裝箱裝卸橋的電控系統(tǒng)基本相同，維護(hù)成本較低，備件購買渠道較為暢通。

（2）方案二：采用安川交流電控系統(tǒng)。電控部分全部改用安川交流調(diào)速電控產(chǎn)品，并更換電機(jī)、減速箱、電纜、部分限位開關(guān)以及制動(dòng)器等機(jī)械部分。此方案成本較高，雖然能夠一勞永逸地解決集裝箱裝卸橋長(zhǎng)期存在的一些問題，但對(duì)于使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30年左右的集裝箱裝卸橋來說，性價(jià)比顯然較低。

經(jīng)過分析和比較，最終采納方案一。

1.2 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

（1）工況要求 根據(jù)改造方案，保留電機(jī)、電纜、部分限位開關(guān)以及減速箱、制動(dòng)器等，更換電控系統(tǒng)、電控柜（見圖1）、各操作站的可編程邏輯控制器、司機(jī)操作臺(tái)及各種控制元件，并敷設(shè)配套電纜，安裝限位開關(guān)。

（2）控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，重新設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，制作放線表和電控原理圖（見圖2和圖3）。

2 通信系統(tǒng)安裝和調(diào)試

根據(jù)電氣原理圖和放線表，在改造方案實(shí)施前半年左右，向生產(chǎn)廠家訂購相應(yīng)的電控柜。如圖4所示，電控柜集成安川可編程邏輯控制器和各種電控元件。

在改造過程中，重新敷設(shè)電纜，拆除老舊的TE電控柜，安裝新的安川電控柜以及各基站的控制模塊和單元，并按照電控原理圖將新的控制電纜與電機(jī)、各控制回路對(duì)接，待主回路系統(tǒng)安裝完畢后進(jìn)行總體調(diào)試。

3 主回路系統(tǒng)改造和調(diào)試

（1）準(zhǔn)備工作 由于主要電機(jī)、減速箱、鋼結(jié)構(gòu)不更換，主回路系統(tǒng)改造主要集中于各機(jī)構(gòu)限位開關(guān)和制動(dòng)器控制線路的安裝以及液壓系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試。

（2）安裝軸頭開關(guān) 由于新舊控制系統(tǒng)不同，針對(duì)起升、俯仰、小車等機(jī)構(gòu)，采用新型軸頭控制系統(tǒng)，包括超速開關(guān)、絕對(duì)值編碼器、軸頭限位（停止及減速限位）等。

（3）調(diào)試液壓系統(tǒng) 根據(jù)集裝箱裝卸橋的實(shí)際工況，重新設(shè)定各機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的壓力，調(diào)整其壓力繼電器的控制精度，并重新設(shè)置液壓系統(tǒng)的控制方式。

（4）調(diào)試制動(dòng)器 根據(jù)集裝箱裝卸橋的實(shí)際工況，重新調(diào)試各機(jī)構(gòu)的高速軸制動(dòng)器和低速軸制動(dòng)器，將制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)力矩、控制精度設(shè)定在設(shè)備要求的范圍內(nèi)。

（5）調(diào)試電機(jī)系統(tǒng) 此次改造仍使用原有的直流電機(jī)，故對(duì)電機(jī)部分沒有進(jìn)行改動(dòng)，僅在安裝后對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試完畢后，采集各機(jī)構(gòu)滿載及空載時(shí)速度給定、速度反饋、電流輸出、電壓輸出情況的波形，波形輸出曲線非常標(biāo)準(zhǔn)。

（編輯：張敏 收稿日期：2014-08-28）

天津港集裝箱碼頭有限公司集裝箱裝卸橋于1981年投入使用，后于1997年進(jìn)行整機(jī)改造，采用法國TE電氣控制（以下簡(jiǎn)稱電控）系統(tǒng)。目前TE電控系統(tǒng)已退出港口裝卸設(shè)備領(lǐng)域，此類備件不但采購價(jià)格高，供貨周期長(zhǎng)，而且質(zhì)量無法保證，控制精度無法滿足作業(yè)要求。為此，天津港集裝箱碼頭有限公司對(duì)集裝箱裝卸橋的TE電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，選用目前廣泛用于港口裝卸設(shè)備的日本安川電控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一備件、減少維修工作量、降低碼頭運(yùn)營成本的目的。

1 改造方案

1.1 方案比較

（1）方案一：采用安川直流電控系統(tǒng)。電控部分全部改用安川直流調(diào)速電控產(chǎn)品，保留電機(jī)、電纜、部分限位開關(guān)以及減速箱、制動(dòng)器等機(jī)械部分。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于：改造成本較低，實(shí)施較為方便；改造后的電控系統(tǒng)與公司新購置集裝箱裝卸橋的電控系統(tǒng)基本相同，維護(hù)成本較低，備件購買渠道較為暢通。

（2）方案二：采用安川交流電控系統(tǒng)。電控部分全部改用安川交流調(diào)速電控產(chǎn)品，并更換電機(jī)、減速箱、電纜、部分限位開關(guān)以及制動(dòng)器等機(jī)械部分。此方案成本較高，雖然能夠一勞永逸地解決集裝箱裝卸橋長(zhǎng)期存在的一些問題，但對(duì)于使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30年左右的集裝箱裝卸橋來說，性價(jià)比顯然較低。

經(jīng)過分析和比較，最終采納方案一。

1.2 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

（1）工況要求 根據(jù)改造方案，保留電機(jī)、電纜、部分限位開關(guān)以及減速箱、制動(dòng)器等，更換電控系統(tǒng)、電控柜（見圖1）、各操作站的可編程邏輯控制器、司機(jī)操作臺(tái)及各種控制元件，并敷設(shè)配套電纜，安裝限位開關(guān)。

（2）控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，重新設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，制作放線表和電控原理圖（見圖2和圖3）。

2 通信系統(tǒng)安裝和調(diào)試

根據(jù)電氣原理圖和放線表，在改造方案實(shí)施前半年左右，向生產(chǎn)廠家訂購相應(yīng)的電控柜。如圖4所示，電控柜集成安川可編程邏輯控制器和各種電控元件。

在改造過程中，重新敷設(shè)電纜，拆除老舊的TE電控柜，安裝新的安川電控柜以及各基站的控制模塊和單元，并按照電控原理圖將新的控制電纜與電機(jī)、各控制回路對(duì)接，待主回路系統(tǒng)安裝完畢后進(jìn)行總體調(diào)試。

3 主回路系統(tǒng)改造和調(diào)試

（1）準(zhǔn)備工作 由于主要電機(jī)、減速箱、鋼結(jié)構(gòu)不更換，主回路系統(tǒng)改造主要集中于各機(jī)構(gòu)限位開關(guān)和制動(dòng)器控制線路的安裝以及液壓系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試。

（2）安裝軸頭開關(guān) 由于新舊控制系統(tǒng)不同，針對(duì)起升、俯仰、小車等機(jī)構(gòu)，采用新型軸頭控制系統(tǒng)，包括超速開關(guān)、絕對(duì)值編碼器、軸頭限位（停止及減速限位）等。

（3）調(diào)試液壓系統(tǒng) 根據(jù)集裝箱裝卸橋的實(shí)際工況，重新設(shè)定各機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的壓力，調(diào)整其壓力繼電器的控制精度，并重新設(shè)置液壓系統(tǒng)的控制方式。

（4）調(diào)試制動(dòng)器 根據(jù)集裝箱裝卸橋的實(shí)際工況，重新調(diào)試各機(jī)構(gòu)的高速軸制動(dòng)器和低速軸制動(dòng)器，將制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)力矩、控制精度設(shè)定在設(shè)備要求的范圍內(nèi)。

（5）調(diào)試電機(jī)系統(tǒng) 此次改造仍使用原有的直流電機(jī)，故對(duì)電機(jī)部分沒有進(jìn)行改動(dòng)，僅在安裝后對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試完畢后，采集各機(jī)構(gòu)滿載及空載時(shí)速度給定、速度反饋、電流輸出、電壓輸出情況的波形，波形輸出曲線非常標(biāo)準(zhǔn)。

（編輯：張敏 收稿日期：2014-08-28）