劉洋

摘 ?要：大型電動挖掘機的提升運行裝置、推壓運行裝置都是通過限位極限來保護電機及機械部件，通過按裝在減速機上的編碼器的轉(zhuǎn)動來檢測傳動機械的位置，從而通過電控方式實現(xiàn)對傳動機械的減速，停止;以實現(xiàn)自動控制方式保護機械的目的。但是由于現(xiàn)場技術(shù)人員調(diào)試技能和經(jīng)驗不足，調(diào)試大型電動挖掘機的提升、推壓運行裝置往往會出現(xiàn)偏差，導致設備無法正常運行，而且對現(xiàn)場生產(chǎn)產(chǎn)生極大安全隱患。

關鍵詞：電動挖掘機;提升運行裝置;推壓運行裝置

前言：神華準格爾能源公司下屬的兩個露天礦共保有6臺WK35型電動挖掘機，設備制造廠是太原重型機械設備公司，設備單斗裝載土、巖等松散物料能力為35立方米，單臺設備年生產(chǎn)能力可以達到700萬立方米。[1] 首臺WK35型電動挖掘機于2007年組裝完畢并投入試運行。試運行初期設備廠家的工程師對提升運行裝置的限位極限進行了多次調(diào)試、整定，但是一直沒有徹底消除提升限位時有時無的故障缺陷，設備長時間不能正常運行。廠家技術(shù)人員雖然對提升機構(gòu)的編碼器、信號傳輸?shù)韧ㄓ?、電控裝置進行了檢查、更換，但始終未找出故障點。設備進行采掘生產(chǎn)作業(yè)時，完全依靠司機的操作經(jīng)驗來保護設備的提升機構(gòu)，此問題成為安全生產(chǎn)的潛伏隱患。通過現(xiàn)場維修技術(shù)人員完善對提升限位調(diào)試程序，徹底解決了此問題，真正實現(xiàn)了通過電控方式對提升機構(gòu)的保護，消除了設備的不安全運行因素，對設備制造廠有極大的借鑒意義。

一、設置限位的硬件設備簡介

采用光電式絕對值編碼器，是一種角度檢測裝置，它將輸入軸的角度量，利用光電轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換成相應的電脈沖或數(shù)字量，經(jīng)過CPU程序處理后將角速度傳遞至逆變器執(zhí)行單元。

SM338模板連接最多3個絕對值編碼器（SSI）、1個數(shù)字量輸入;提供位置編碼器數(shù)值;24V（DC）輸入電壓;與CPU隔離;支持格雷碼和二進制數(shù)碼格式、帶25位報文幀長度的編碼器。限位設置方式流程圖：

圖1

二、調(diào)試前正確的軟件設置及硬件連接

SM338模板通道“0”連接提升編碼器，用于提升限位。用PC機通過STEP7軟件對SM338POS-INPUT模板進行硬件組態(tài)，在“輸入”選擇對話框，對“0” 通道設置：絕對傳感器為25位;代碼類型為：二進制;“FREEZE”數(shù)字輸入選擇“關閉”;其它選擇默認值。因為硬線連接“0”通道選擇為提升限位;以上組態(tài)必須與編碼器數(shù)據(jù)格式以及類型相匹配。具體詳見圖3所示。

圖2 ?SM338模板組態(tài)軟件設置圖 ? ? ? ?圖3 ?硬件連接線路圖

三、調(diào)試時校驗PLC程序

通過PID256讀取提升卷筒編碼器實際數(shù)值，PID256讀取的實際數(shù)值通過“MOVE”命令傳送到MD200。當動提升時，編碼器隨著提升卷筒轉(zhuǎn)動，通過在線檢測，可以讀到MD200是一個連續(xù)變化的量，說明硬件連接以及編碼器都沒有問題，可以正常投入作用。

圖4

圖5

具體設置參數(shù)：MD210=3EE（提升限位）、MD215=5CD（提升預限位2）、MD35=6CD（提升預限1），是預設參數(shù)值，可根據(jù)實際使用情況進行調(diào)整。

從梯型圖圖6中可以看出，MD200的實際值和預設值進行比較，隨著編碼器轉(zhuǎn)動，當MD200實際值小于設定值MD235，線圈M107.4使能，激活預限 1，提升實際給定值只能達到給定參數(shù)值的50%，當MD200實際值小于設定值MD215，線圈M107.1使能，激活預限2，提升實際給定值只能達到給定參數(shù)設定值的10%，當MD200實際值小于設定值MD210，線圈M107.0使能，激活限位，提升實際給定值為“0”，從而實現(xiàn)逐級減速，直到限位的目的。

圖6 ?梯型圖

四、變頻器程序設置

程序的處理與運算最終是要過DP總線將運算結(jié)果傳送到變頻器，由變頻器來執(zhí)行，從而控制電機的轉(zhuǎn)速。因此調(diào)試程序也必須對變頻器參數(shù)進行程序設置。首先激活要使用的自由功能功：U950、U951、U952。其中，U951.59=6功能塊被激活在時隙6中被處理;U952.37=6功能塊被激活在時隙6中被處理;U951.31=6功能塊被激活在時隙6中被處理。

其次要選擇給定值。同樣要激活自由功能U950功能塊，即 U950.35=6、U950.36=6、 U950.37=6自由功能模塊。

當U950.35=6自由功能參數(shù)U005=50 %，

當U950.36=6、自由功能參數(shù)U006=10%

當U950.37=6、自由功能參數(shù)U007=0%

U108.1=11實際給定值、U108.2=K0405乘法運算=K0468

U109.1=K0468、U109.2=K0406乘法運算=K0469

U110.1=K0469、U110.2=K0407乘法運算=K0470

主給定P443=K0470

總結(jié)：通過以上硬件配置、編程、參數(shù)設置，我們實現(xiàn)了對電機速度控制，達到了逐減速到限位的目的，從而可以從電氣自動控制方式實現(xiàn)對提升機械進行保護功能，為設備安全運行起到可靠的保護。實現(xiàn)了通過變頻器參數(shù)設置來執(zhí)行減速、限位的功能。

參考文獻：

[1] WK-35操作手冊

[2] WK-35電氣維護手冊