Bently PLC 3500/50傳統(tǒng)系統(tǒng)可編程控制器采用日立八十年代的產(chǎn)品,只能處理簡(jiǎn)單的開關(guān)量,掃描時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致機(jī)械作業(yè)效率低。為此決定對(duì)該設(shè)備進(jìn)行全面升級(jí)改造,傳動(dòng)上升級(jí)為變頻調(diào)速,控制上升級(jí)成現(xiàn)在較*的PLC 。采用南大傲拓NA系列 PLC在門機(jī)上應(yīng)用后,與原系統(tǒng)相比可帶來(lái)以下效益。
1)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性變硬,定位精確,可以提高卸船效率。
2)運(yùn)行平穩(wěn),起、制動(dòng)平緩,運(yùn)行中加、減速時(shí)對(duì)整機(jī)的沖擊減小,安全性提高,延長(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命。
3)拆除渦流制動(dòng)裝置,電氣制動(dòng)由變頻器實(shí)現(xiàn),降低了能耗同時(shí)也減少了維護(hù)量。
4)機(jī)械制動(dòng)在電機(jī)速度接近零速時(shí)投入,所以機(jī)械剎車的制動(dòng)片壽命大大延長(zhǎng),維護(hù)費(fèi)用下降。
5)將原來(lái)的繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的調(diào)速電阻拆除;短接集電環(huán)把繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)當(dāng)作鼠籠電機(jī)使用,節(jié)約了更換電機(jī)的成本。
6)交流接觸器大量減少,電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;避免了因接觸器觸頭頻繁動(dòng)作而燒毀以及由此引起的電機(jī)損壞故障。
7)結(jié)合功能強(qiáng)大的PLC以及變頻器自身的保護(hù)、檢測(cè)、故障報(bào)警等功能,可大幅提高電控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
8)原 PLC成本高昂,采用南大傲拓NA400PLC價(jià)格合理,備件充足,維護(hù)方便降低了設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。
二、Bently PLC 3500/50帶斗門機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)
1)門機(jī)在起動(dòng)時(shí)應(yīng)具有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,通常超過額定轉(zhuǎn)矩的150%。
2)當(dāng)抓斗下降時(shí),電機(jī)將處于再生發(fā)電狀態(tài),其能量要向電源側(cè)回饋。
3)起升、開閉機(jī)構(gòu)在抓斗滿載突然打開和由空載挖煤時(shí)負(fù)載會(huì)急劇變化。
4)由于機(jī)械制動(dòng)的存在,電氣制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)之間存在切換,切換不能平滑完成,時(shí)有墜斗現(xiàn)象。
5)變幅機(jī)構(gòu)的變幅巴桿嘴在 35米處和9米處準(zhǔn)確停止,在8米處緊急停止。
6)起升、開閉、變幅機(jī)構(gòu)的調(diào)速通過觸點(diǎn)式手柄完成調(diào)速電阻切換,切換時(shí)電機(jī)電流突變,沖擊較大。
控制原理
根據(jù)門機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn),同時(shí)為了滿足門機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低速滿轉(zhuǎn)矩、快速的轉(zhuǎn)矩上升時(shí)間和抱閘順序控制功能的要求,我們選擇了ABB的ACS600系列直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器,相應(yīng)地為了與變頻器匹配選擇NA400 PLC及profibus-DP模塊CMM401-0102,用PLC和變頻器組成一個(gè)多傳動(dòng)控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,占用空間小、維護(hù)方便。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖一。
圖1
在變幅機(jī)構(gòu)(圖二)上為了保證控制精度,準(zhǔn)確定位變幅距離,在原來(lái)凸輪限位的基礎(chǔ)上加裝了值編碼器和光電感應(yīng)開關(guān),保證該機(jī)構(gòu)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
圖2.
四、節(jié)能環(huán)保
采用這種控制方案,由于變頻器帶有能量回饋功能,節(jié)能環(huán)保。在抓斗上升過程中將來(lái)自供電單元的交流電變成直流電,直流根據(jù)plc的控制指令轉(zhuǎn)換成交流輸出到電機(jī)。在抓斗下降過程中將電機(jī)制動(dòng)產(chǎn)生的能量整流成交流送回電網(wǎng)。抓斗是位能性負(fù)載,在下降制動(dòng)過程中起升開閉電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),實(shí)現(xiàn)能量回饋電網(wǎng),節(jié)電效果明顯。根據(jù)統(tǒng)計(jì)按照以上方案的用電情況將比傳統(tǒng)系統(tǒng)省電。
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