馬旭俠

銀川科安特起重機(jī)制造有限公司 寧夏 銀川 750001

正文：

1 設(shè)計(jì)考慮因素

起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)就是使起重機(jī)中的各個(gè)組成部分可以按照預(yù)定的控制程序來(lái)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重物的吊起，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否直接影響著整個(gè)起重機(jī)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，更直接關(guān)系著起重機(jī)是否能夠順利投產(chǎn)，所以，起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在起重機(jī)制造中是至關(guān)重要的。在對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要充分考慮控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性：（1）控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，其直接決定著起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定，影響著起重機(jī)的運(yùn)行效率。（2）控制系統(tǒng)的安全性。電氣控制系統(tǒng)的安全性直接影響著起重機(jī)運(yùn)行的安全性，如果電氣控制系統(tǒng)的安全性不高，那么起重機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，很可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。所以，在對(duì)起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要加強(qiáng)對(duì)起重機(jī)安全性的重視。

2 大型門式起重機(jī)兩機(jī)聯(lián)合抬吊作業(yè)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠使操作程序中具有較為穩(wěn)定的電源，操作程序在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)程序進(jìn)行反復(fù)的掃描，掃描過(guò)程主要包括有：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸入刷新，這些掃描內(nèi)容屬于一個(gè)掃描周期。由于造船龍門起重機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性的要求比較高，且其內(nèi)部各個(gè)組件需要具備互相通訊功能，所以，在對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)CPU功能進(jìn)行升級(jí)，確保CPU的功能齊全，然后再將其應(yīng)用到龍門起重機(jī)控制系統(tǒng)中，從而使PLC控制系統(tǒng)的作用得到更加充分的發(fā)揮，為龍門起重機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供有效的保障，進(jìn)一步提高龍門起重機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)化水平。此外，在PLC控制系統(tǒng)設(shè)定中，相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定的重視，根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，設(shè)定出最合適的監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部件的有效監(jiān)控，并實(shí)時(shí)監(jiān)控起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)，確保起重機(jī)能夠時(shí)刻保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 交流變頻調(diào)速系統(tǒng)

目前，很多大型造船廠所使用的龍門起重機(jī)在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，往往都會(huì)采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)以及可編程序控制器所組成的電氣控制系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)本身具有著體積小、通用性以及穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠使各機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到有效提高，同時(shí)，還能使制動(dòng)沖擊得到大幅減弱，能夠有效減少能源消耗量。在交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中，變頻器起著至關(guān)重要的作用，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，變頻器可以將交流電的恒定頻率轉(zhuǎn)化為可變頻率，能夠?qū)⒔涣鳟惒诫妱?dòng)機(jī)作為電源，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的交流調(diào)速控制。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要包括以下兩部分：主回路以及控制回路，系統(tǒng)主回路主要包括有逆變器、制動(dòng)單元、整流器以及平波回路等。而系統(tǒng)的控制回路則主要包括電流檢測(cè)回路、電壓檢測(cè)回路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)回路、驅(qū)動(dòng)回路、保護(hù)回路以及運(yùn)算回路等。變頻器本身具有參數(shù)自動(dòng)識(shí)別功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)識(shí)別。在對(duì)變頻器進(jìn)行安裝與調(diào)試的時(shí)候，需要獲取變頻器的空載運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后在根據(jù)此數(shù)據(jù)，來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)試，從而保障電動(dòng)機(jī)能夠時(shí)刻保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。此外，變頻器還具有著自我保護(hù)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)故障的自我監(jiān)控，在實(shí)際運(yùn)行中，如果發(fā)現(xiàn)有異常故障，那么變頻器會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行，并顯示出故障原因。

2.3 電氣控制設(shè)計(jì)

首先是設(shè)計(jì)思路。在對(duì)龍門起重機(jī)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范，確保龍門起重機(jī)參數(shù)設(shè)定的合理性及可行性，同時(shí)，還需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，來(lái)計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速以及電流等，為下一步的選型計(jì)算提供可靠依據(jù)。在選型計(jì)算中，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選擇，電動(dòng)機(jī)的選擇則分為以下兩部分：電動(dòng)機(jī)選擇以及電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)。需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)要求，來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理的選擇，然后需要對(duì)電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，檢查其不同運(yùn)行速度下的運(yùn)行功率、扭轉(zhuǎn)力矩是否符合起重機(jī)的運(yùn)行要求，確保所有參數(shù)都符合要求后，才能進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)。其次是供電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行深入的分析，并以此為基礎(chǔ)，來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)的供電方式進(jìn)行選擇，確保電力系統(tǒng)供電方式選擇的合理性，供電方式選擇完成后，應(yīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行組合，主回路應(yīng)采用IT形式供電。通過(guò)對(duì)這一供電形式的應(yīng)用，能夠使供電系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性得到有效提高。大型造船龍門起重機(jī)在輔助回路供電形式選擇時(shí)，往往都會(huì)選擇TN-S供電方式，這一供電方式中所采用的PE保護(hù)性電線在同時(shí)工作的時(shí)候，兩者必須要保持分開(kāi)，通過(guò)對(duì)這一供電方式的使用，也能有效保障供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。

2.4 利用位移傳感器或限位開(kāi)關(guān)

如果剛性腿側(cè)與柔性腿側(cè)的大車在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)斜歪問(wèn)題，那么主要模塊和柔性腿夾腳就會(huì)出現(xiàn)一定的變化。在設(shè)計(jì)中，將位移傳感器或者限位開(kāi)關(guān)設(shè)置在柔性腿上方，則能夠使大車的偏差得到有效控制，從而防止大車在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)斜歪問(wèn)題。大車運(yùn)轉(zhuǎn)偏差的糾正方法主要有兩種，一種是自動(dòng)糾正偏差法，另一種是手動(dòng)糾正偏差法。自動(dòng)糾正偏差法主要是通過(guò)PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，手動(dòng)糾正偏差法則需要由司機(jī)進(jìn)行手動(dòng)糾正。在手動(dòng)糾正時(shí)，需要對(duì)柔腿編碼器的數(shù)值進(jìn)行采集，并對(duì)編碼器數(shù)值進(jìn)行分析，分析其是否存在異常，如果存在異常的話，則代表柔腿編碼器發(fā)生故障。

在大型造船龍門起重機(jī)設(shè)備中，電氣控制系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否直接影響著起重機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)踐證明，本文雖然完成了對(duì)大型造船龍門起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還存在著諸多的不足之處，在未來(lái)的工作中仍然需要進(jìn)行深入的研究，需要對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。