電氣自動(dòng)化技術(shù)在起重機(jī)中的應(yīng)用研究

馬文波

河南省礦山起重機(jī)有限公司 河南 新鄉(xiāng) 53400

前言

以往所運(yùn)用的起重機(jī)一般是以繼電氣接觸器來實(shí)施控制的,能夠利用于交流繞線串電阻的方式來實(shí)施速度的調(diào)節(jié)以及啟動(dòng),此控制系統(tǒng)所存在的不足之處較為明顯,如效率較差、以及易于產(chǎn)生故障問題等。針對(duì)起重機(jī)在運(yùn)作時(shí)的主要特征,在起重機(jī)控制系統(tǒng)之中積極引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù),就非常利于保障起重機(jī)運(yùn)作時(shí)的安全性、以及操作時(shí)的準(zhǔn)確程度。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

在運(yùn)用起重機(jī)的過程之中,對(duì)于安全性、以及穩(wěn)定性等方面均具備著尤為嚴(yán)苛的需求和要求,而在此情況之下,對(duì)于電氣元件所具備的要求也會(huì)隨之提高,不僅強(qiáng)調(diào)于電氣元件動(dòng)作的精準(zhǔn)性以及可靠性,也強(qiáng)調(diào)于具備自檢報(bào)警功能,一些電氣元件具備人機(jī)二者交互界面,對(duì)于技術(shù)工作者來說,能夠以操作界面對(duì)于電氣元件的各項(xiàng)參數(shù)實(shí)施設(shè)置,同時(shí)還能夠了解到實(shí)際的工作情況,以及對(duì)于歷史數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確讀取等,在電氣檢測軟件之中還有著通信接口,可對(duì)于所檢測的電流信號(hào)抑或是電壓進(jìn)行傳遞,以便傳遞至顯示儀表之中[1]。

在起重機(jī)之上的耗電設(shè)備較為多,因而在用電方面的需求也較大,對(duì)于功率較大電機(jī)的密集啟動(dòng),會(huì)影響到供配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致電壓出現(xiàn)波動(dòng)的狀況,若能夠有效運(yùn)用于變頻器電力設(shè)備,那么則能夠在極大程度上控制電機(jī)啟動(dòng)情況下對(duì)于電網(wǎng)所造成的不利影響,變頻器的有效運(yùn)用能夠做到節(jié)省電力能源,延長電機(jī)的運(yùn)用年限,實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)營成本。在當(dāng)前對(duì)于電機(jī)保護(hù)器的運(yùn)用較為廣泛,其為一種保護(hù)設(shè)備,其所具備的功能較多,通常電機(jī)保護(hù)器均具備運(yùn)作指示燈、以及控制面板,而對(duì)于控制面板來說,則能夠?qū)τ诂F(xiàn)階段電機(jī)運(yùn)作的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的體現(xiàn),若電機(jī)產(chǎn)生停機(jī)的狀況,那么對(duì)于維護(hù)工作者來說,則能夠利用于控制面板來了解到電機(jī)產(chǎn)生故障的主要信息等,以便實(shí)施針對(duì)性的維護(hù)。并且,對(duì)于電機(jī)保護(hù)器之中的通信接口來說,還能夠和PLC系統(tǒng)之間加以通訊,能夠在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中做到集成,這樣則十分利于保障電氣保護(hù)器以及變頻器的應(yīng)用效果。

二、系統(tǒng)分析

(一)系統(tǒng)控制要求。以系統(tǒng)控制的相關(guān)要求來說,則主要包括以下內(nèi)容:其一,副機(jī)構(gòu)以及主機(jī)構(gòu)升降速度的有效調(diào)節(jié)。其二,機(jī)構(gòu)運(yùn)作速度的有效性調(diào)節(jié)。其三,對(duì)于控制系統(tǒng)來說,應(yīng)由開關(guān)、PLC、指示燈、以及繼電器等一同組合而成[2]。以上內(nèi)容均為系統(tǒng)控制時(shí)的各項(xiàng)要求,而在具體實(shí)踐過程之中,務(wù)必要結(jié)合于上述要求來開展好相關(guān)的工作,而絕不可隨意、主觀的開展相關(guān)的工作,做到真正滿足系統(tǒng)控制的相關(guān)要求。

(二)PLC硬件選擇。對(duì)于起重機(jī)而言,其自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要運(yùn)用的是西門子s7-300-PLC,其為一種可編程序控制器,能夠處在單機(jī)運(yùn)作的狀態(tài)之中,因其功能模塊較為多,人機(jī)界面能夠加以選擇,所以易于構(gòu)建PLC網(wǎng)絡(luò),在自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中,就用了不少的IM153用作部分機(jī)旁操作臺(tái)箱等,這則能夠在極大程度上控制現(xiàn)場I/O接線,保障系統(tǒng)運(yùn)作具備安全性、以及可靠性,并且也十分利于控制投資成本。

(三)變頻器選擇。對(duì)于起重機(jī)來說,針對(duì)其電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主要特征以及各項(xiàng)要求,起重機(jī)能夠選用6SE70變頻器,其帶測速反饋單元,能夠當(dāng)作是主起升機(jī)構(gòu)、以及副起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備,此變頻器標(biāo)準(zhǔn)矢量變頻器為小、大行車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器,能夠符合于行走機(jī)構(gòu)的相關(guān)要求,其還能夠以簡單的接線、以及參數(shù)的有效設(shè)置來加以有效的運(yùn)用,利用其兼容性極強(qiáng)這一特征,當(dāng)作是控制系統(tǒng)之中的內(nèi)容,與PLC之間實(shí)施信息交互,其標(biāo)準(zhǔn)矢量變頻器的保護(hù)功能,為變頻器提供積極的保護(hù),利于延長設(shè)備的使用年限,也利于控制對(duì)于設(shè)備所造成的消耗。

(四)輔件選擇。對(duì)于輔件的選擇來說,則主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容之中:其一,斷路器。為防范變頻器在使用之后直流回路電容器的峰值,那么斷路器容量需為額定電流約1.3倍左右,而整定值則需為額定值的約3倍左右。其二,接觸器。在變頻器的主回路之中,接觸器只在輔助器件、亦或是回路故障控制時(shí)產(chǎn)生斷開主回路的效用[3]。其三,交流電抗器。在輸入端處增加接入交流電抗器,控制因變頻器而導(dǎo)致的峰值電流,亦或是因開斷導(dǎo)致的峰值電流對(duì)于變頻器所產(chǎn)生的傷害。其四,制動(dòng)單元。是在最大程度上控制慣性系統(tǒng)的實(shí)際減速時(shí)間,良好應(yīng)對(duì)過電壓狀況所需進(jìn)行的一項(xiàng)選擇。其五,制動(dòng)電阻器。利用于制動(dòng)電阻單元,對(duì)于從動(dòng)能轉(zhuǎn)化的能量進(jìn)行消耗。

三、上位操作

起重機(jī)運(yùn)用于西門子WINCC監(jiān)控軟件當(dāng)作是人機(jī)二者交互監(jiān)控的重要軟件,對(duì)于上位操作人員來說,能夠利用于此軟件對(duì)于起重機(jī)的實(shí)際運(yùn)作狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控,并且還能夠檢測儀表參數(shù),同時(shí)對(duì)于涵蓋生產(chǎn)線的高低壓轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備、以及電氣閥門等實(shí)施有效的控制[4]。再者,此軟件還能夠做到實(shí)時(shí)展現(xiàn)出生產(chǎn)線不同檢測點(diǎn)的關(guān)鍵信息,此軟件可對(duì)于所采集的信息數(shù)據(jù)實(shí)施分析,主要涵蓋數(shù)據(jù)對(duì)比分析等,最終的分析結(jié)果能夠以曲線圖、或者是數(shù)據(jù)表等諸多的形式表現(xiàn)出來,也能夠?qū)⒍鄥?shù)一同實(shí)施歷史數(shù)據(jù)分析,而對(duì)于系統(tǒng)來說,則能夠以歷史數(shù)據(jù)內(nèi)容制作出報(bào)表。

總結(jié)

總而言之,利用于變頻器對(duì)于起重機(jī)電機(jī)實(shí)施調(diào)速運(yùn)作,針對(duì)于PLC所具備的功能和軟件開發(fā)的人機(jī)界面,確保起重機(jī)的設(shè)備運(yùn)作能夠變得更為具備安全性以及可靠性,也能夠更為具備智能化特征。在起重機(jī)之中需重視應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),而以主要的內(nèi)容來說,則涵蓋電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用、系統(tǒng)分析以及上位操作這三個(gè)方面的內(nèi)容,以保障電氣自動(dòng)化技術(shù)在起重機(jī)中的運(yùn)用效果。