安川变频器在起重机控制系统中的应用.doc

安川变频器在门座起重机电气控制系统中的调速应用
摘要
门座起重机械作为企业厂矿、海口码头装卸货物的机械产品,在企业提高生产效率发挥着重要作用,门座起重机械电气系统控制调速以前多采用定子调压、转子切换电阻调速等类型的调速方式,这些调速方式相对投入经费不大,但线路繁琐,电机机械特性较软而且故障率高,调速效果差,能耗高,效率低。随着电子技术日益发展,起重机械调速控制无论在安全可靠性、控制精准性等方面大大提高。本文工控网小编通过详细阐述安川H1000系列的重载高性能变频器在门座起重机电气系统调速的应用,希望给同行工作中有所启发。
系统概述
变频器和制动单元
本机的电气系统主要包括:主起升机构、副起升机构、旋转机构、变幅机构和大车运行机构,以及电源系统、超载超速、超行程保护、控制系统、照明、讯响和电缆卷筒等组成。
主起升机构、副起升机构、旋转机构、变幅机构和大车运行机构采用全变频控制调速,由于机构动作工艺要求,考虑主起升机构、副起升机构和大车行走机构采用一套变频器控制;旋转机构、变幅机构采用一台变频器控制,变频器输出各机构电源采用接触器隔离供给。各机构电器设备配置如下:
起升机构+大车行走机构:变频器是,CIMR-HB4A0260,制动单元是,CDBR-4220B,配置一套。通讯采用Profibus-dp卡和PLC通讯模块链接。
起升机构是实行闭环矢量控制,起升电机轴和变幅电机轴都装有经弹性连轴节连接的光电编码器,构成矢量闭环调速。
旋转+变幅机构:变频器是,CIMR-HB4A0180,制动单元是,CDBR-4045B,配置2套。通讯采用Profibus-dp卡和PLC通讯模块链接。
安川H1000系列变频器属于重负载高性能变频器,其具有出色的过载能力,变频器选型是按照超重负荷特性选取,其承受150%的负荷持续时间为3分钟,,闭环矢量控制精度可达1:1500.
变频器选取计算
变频器选取必须满足变频器容量选择公式:
PCN≥K1 *K*PM/η*cosΦ
其中:K1—容量过载系数,-;K—电流波形修正系数,-;η—电动机效率,;cosΦ—电动机功率因数,.;PM—负载所需求的电动机轴的输出功率(KW)。
电气原理
起升机构+大车行走机构
旋转+变幅机构
PLC控制系统框图
PLC控制系统采用欧姆龙CS1G系列,PLC、触摸屏电源由开关电源24V直流电源供给。PLC有CS1G-CPU42(CPU模块)、电源模块C200H-PD024、通讯模块CS1W-PRM21、输入模块CS1W-AI211、输出模块CS1W-OC211组成。
变频器参数设置(以主起升为例,其他作为参考)
参数
名称
设定值
说明
A1-02
选择控制模式
3
带PG矢量控制
A1-03
初始化
0
按出厂时的两线制程序控制
b1-01
选择频率指令
3
选购卡
b1-02
选择运行指令
3
选购卡
b1-03
选择停止方法
0
C1-01
加速时间1
2
C1-02
减速时间1

d1-17
点动频率
10
E1-01
设定输入电压
400