史國(guó)棟畢業(yè)設(shè)計(jì) 門座起重機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及潤(rùn)滑

1、唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱：門座式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及潤(rùn)滑系 別： 自動(dòng)化系 專 業(yè) 班 級(jí)：09機(jī)電11班 學(xué) 生 姓 名： 史國(guó)棟 指 導(dǎo) 教 師： 王震生 二O一一年 12 月目錄摘 要1引言11 門座式起重機(jī)簡(jiǎn)介21.1使用標(biāo)準(zhǔn)42 起升機(jī)構(gòu)、 變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)原理62.1起升機(jī)構(gòu)工作原理62.2變幅機(jī)構(gòu)工作原理72.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作原理72.4行走機(jī)構(gòu)工作原理83 PLC控制器和變頻器技術(shù)在門機(jī)上的應(yīng)用83.1 PLC控制器與變頻器調(diào)速原理83.1.1 PLC控制器83.2 系統(tǒng)工作構(gòu)成93.2.1 系統(tǒng)組成93.2.2 系統(tǒng)工作原理93.3 電機(jī)選

2、用93.4 使用效果103.5 結(jié)語(yǔ)104 PLC應(yīng)用案例105門機(jī)集中潤(rùn)滑原理及常見(jiàn)故障175.1系統(tǒng)組成與工作原理175.2常見(jiàn)故障及解決方法19結(jié)  論20參考文獻(xiàn)20致  謝20摘 要起重機(jī)用吊鉤或抓斗作業(yè)，主要用于港口碼頭裝卸散貨和件雜貨。該機(jī)結(jié)構(gòu)是四連桿臂架系統(tǒng)，貨物在變幅過(guò)程中水平移動(dòng)，平衡系統(tǒng)采用杠桿系統(tǒng)，使變幅平穩(wěn)，并降低了變幅所需功率。本機(jī)主要包括四大機(jī)構(gòu)，即起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)，四大機(jī)構(gòu)全部采用交流變頻器裝置調(diào)速控制，整機(jī)采用GE90-30的PLC控制，使各個(gè)機(jī)構(gòu)具有良好的調(diào)速性能，工作時(shí)無(wú)嚴(yán)重沖擊和異常響聲，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作可靠。變幅機(jī)構(gòu)

3、采用齒條變幅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)可靠。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用立式行星減速器和齒輪傳動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)是相同的兩套卷?yè)P(yáng)裝置，它們可以分別動(dòng)作或共同動(dòng)作。本起重機(jī)的起升、變幅、旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)可在允許的額定載荷下進(jìn)行單獨(dú)或聯(lián)合作業(yè)，操作方便，動(dòng)作靈活。行走機(jī)構(gòu)主要用于非工作時(shí)移動(dòng)起重機(jī)用，為非工作性機(jī)構(gòu)。 本機(jī)的臂架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤、立柱、平衡梁等結(jié)構(gòu)件采用Q345B材料制成，臂架系統(tǒng)采用箱形結(jié)構(gòu)，上轉(zhuǎn)柱、轉(zhuǎn)盤等為板梁或混合結(jié)構(gòu)。 操作室位于起重臂右側(cè)方，高度約為25米，視線良好。操作室、機(jī)器房采用成品鋁合金窗，機(jī)房前后門采用鋼質(zhì)推拉門，電氣室門采用塑鋼平開(kāi)密封門，操作室壁裝設(shè)有隔熱層和冷熱空調(diào)；機(jī)器房的板壁采用帶隔熱層的復(fù)合材

4、料。 本機(jī)采用三相四線10KV、50HZ電源，由高壓電纜引至電纜卷筒，經(jīng)高壓控制柜高壓變壓器降壓至400V后，再經(jīng)過(guò)換相開(kāi)關(guān)滑環(huán)集電器給各機(jī)構(gòu)供電，門機(jī)電纜收放有效距離為150米。本起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)安裝有手動(dòng)防爬楔、防風(fēng)系統(tǒng)等防風(fēng)安全裝置。本機(jī)還設(shè)有行走聲光報(bào)警裝置及各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的行程開(kāi)關(guān)等安全裝置引言在目前，減速機(jī)廣泛應(yīng)用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到減速機(jī)的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)具，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見(jiàn)的家電等等。其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷、精確的角度傳輸都可以見(jiàn)到減速機(jī)的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用

5、上，減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能,因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備上。而且隨著工業(yè)的發(fā)展和工廠的自動(dòng)化，其利用減速機(jī)的需求量日益成長(zhǎng)。但隨著減速機(jī)被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，它的一些問(wèn)題也隨之暴露，減速機(jī)漏油便是它的主要問(wèn)題之一。減速機(jī)漏油不僅污染環(huán)境、增加成本，而且還會(huì)嚴(yán)重影響其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起減速機(jī)少油、斷油，使齒輪嚙合面磨損加劇，進(jìn)而發(fā)生咬焊或剝離，導(dǎo)致設(shè)備事故，給使用廠家造成不可估計(jì)的損失。因此解決減速機(jī)的漏油問(wèn)題已成為當(dāng)今生產(chǎn)廠家及使用廠家的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。門座起重機(jī)是隨著港口事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的1890年,第一次將幅度不可變的固定式可旋轉(zhuǎn)臂架型起重機(jī)裝在橫跨于窄碼頭上方的運(yùn)行式半門

6、座上，成為早期的港用半門座起重機(jī)隨著碼頭寬度的加大,門座和半門座起重機(jī)并列發(fā)展，并普遍采用俯仰臂架和水平變幅系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)后，港用門座起重機(jī)迅速發(fā)展為便于多臺(tái)起重機(jī)對(duì)同一條船進(jìn)行并列工作,普遍采用了轉(zhuǎn)動(dòng)部分與立柱體相連的轉(zhuǎn)柱式門座起重機(jī)(圖1轉(zhuǎn)柱式門座起重機(jī)),或轉(zhuǎn)動(dòng)部分通過(guò)大軸承與門座相連的滾動(dòng)軸承式支承回轉(zhuǎn)裝置,以減小轉(zhuǎn)動(dòng)部分的尾徑,并采用了減小碼頭掩蓋面（門座主體對(duì)地面的投影）的門座結(jié)構(gòu)。在發(fā)展過(guò)程中，門座起重機(jī)還逐步推廣應(yīng)用到作業(yè)條件與港口相近的船臺(tái)和水電站工地等處。1 門座式起重機(jī)簡(jiǎn)介門座式起重機(jī)主要包括四大機(jī)構(gòu)，即起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)，四大機(jī)構(gòu)全部采用交流變頻器裝置調(diào)速

7、控制，整機(jī)采用GE90-30的PLC控制，使各個(gè)機(jī)構(gòu)具有良好的調(diào)速性能，工作時(shí)無(wú)嚴(yán)重沖擊和異常響聲，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作可靠。變幅機(jī)構(gòu)采用齒條變幅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)可靠。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用立式行星減速器和齒輪傳動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)是相同的兩套卷?yè)P(yáng)裝置，它們可以分別動(dòng)作或共同動(dòng)作。1.行走機(jī)構(gòu)2.電纜卷筒3.梯子平臺(tái)系統(tǒng)4.圓筒門架5.轉(zhuǎn)臺(tái)總成6.變幅機(jī)構(gòu)7.機(jī)器房8.超負(fù)荷裝置9.立柱平衡系統(tǒng)10.集中潤(rùn)滑系統(tǒng)11.臂架系統(tǒng)12.起升機(jī)構(gòu)13.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)14. 電氣系統(tǒng)15. 中心受電器裝配16.司機(jī)室17. 吊鉤總成18. 防風(fēng)拉索19. 高壓電氣房20.錨定裝置21.防轉(zhuǎn)裝置22簡(jiǎn)易吊門座式起重機(jī)的起升、

8、變幅、旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)可在允許的額定載荷下進(jìn)行單獨(dú)或聯(lián)合作業(yè)，操作方便，動(dòng)作靈活。行走機(jī)構(gòu)主要用于非工作時(shí)移動(dòng)起重機(jī)用，為非工作性機(jī)構(gòu)。 門機(jī)的臂架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤、立柱、平衡梁等結(jié)構(gòu)件采用Q345B材料制成，臂架系統(tǒng)采用箱形結(jié)構(gòu)，上轉(zhuǎn)柱、轉(zhuǎn)盤等為板梁或混合結(jié)構(gòu)。 操作室位于起重臂右側(cè)方，高度約為25米，視線良好。操作室、機(jī)器房采用成品鋁合金窗，機(jī)房前后門采用鋼質(zhì)推拉門，電氣室門采用塑鋼平開(kāi)密封門，操作室壁裝設(shè)有隔熱層和冷熱空調(diào)；機(jī)器房的板壁采用帶隔熱層的復(fù)合材料。 門機(jī)采用三相四線10KV、50HZ電源，由高壓電纜引至電纜卷筒，經(jīng)高壓控制柜高壓變壓器降壓至400V后，再經(jīng)過(guò)換相開(kāi)關(guān)滑環(huán)集電器給各機(jī)構(gòu)供電

9、，門機(jī)電纜收放有效距離為150米。門座式起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)安裝有手動(dòng)防爬楔、防風(fēng)系統(tǒng)等防風(fēng)安全裝置。門機(jī)還設(shè)有行走聲光報(bào)警裝置及各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的行程開(kāi)關(guān)等安全裝置。 1.1使用標(biāo)準(zhǔn)歐洲搬運(yùn)工程協(xié)會(huì)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 FEM 美國(guó)齒輪制造協(xié)會(huì) AGMA 國(guó)際電工委員會(huì) IEC中國(guó)起重機(jī)安全規(guī)范 GB/T16067-85中國(guó)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB3811-83瑞典工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SIS鋼板除銹及油漆標(biāo)準(zhǔn) 美國(guó)焊接協(xié)會(huì)焊接標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際單位制ISO1.2設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)工作狀態(tài)最大風(fēng)速： 20米/秒非工作狀態(tài)最大風(fēng)速： 55米/秒工作環(huán)境溫度: -20.936.3平均相對(duì)濕度： 66%最大相對(duì)濕度： 79%最小相對(duì)濕度：

10、 60%表1 起重機(jī)主要性能參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)工作級(jí)別 A8起 重 量t40幅 度最大幅度m37最小幅度m11起升高度軌面上m32（吊鉤）、20（抓斗）軌面下m19工作速度起升速度m/min55（重載）70（空載）變幅速度m/min45回轉(zhuǎn)速度R/min1.2行走速度m/min26電動(dòng)機(jī)起升電機(jī)YZP2400L1-6DMC 250KW×2變幅電機(jī)YZP2280S-6 55KW×1回轉(zhuǎn)電機(jī)YZP2280S-6 55KW×2行走電機(jī)YZP2160L-6 11KW×8軌 距×基 距m10.5×14最 大 輪 壓KN<310裝 機(jī)

11、 容 量KW753轉(zhuǎn)臺(tái)尾部回轉(zhuǎn)半徑m<9電 源3相 AC10Kv 50Hz高 度59.037m重 量586T1.3供電電源碼頭三相四線制10KV高壓電源經(jīng)過(guò)一只高壓電纜卷筒, 分別送入高壓柜高壓變壓器和換向開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，變壓器低壓側(cè)輸出400V后經(jīng)過(guò)換向開(kāi)關(guān)控制柜內(nèi)的換向刀閘開(kāi)關(guān)，經(jīng)中心受電器送入電源柜，送入總空氣開(kāi)關(guān)，在空氣開(kāi)關(guān)的上樁頭，接入三相電源，通過(guò)不同的空氣開(kāi)關(guān)分別控制風(fēng)機(jī)、維修電源箱、照明、二次控制電源。主空氣開(kāi)關(guān)P2Q1及主接觸器P7ZXC1、P7ZXC2等分段保護(hù)，照明供電及二次控制屬動(dòng)力開(kāi)關(guān)超前接法，照明及動(dòng)力控制嚴(yán)格分開(kāi)，各機(jī)構(gòu)都設(shè)有獨(dú)立的一次空氣開(kāi)關(guān)和二次控制開(kāi)關(guān)，PL

12、C中CPU、輸入模塊和輸出模塊都設(shè)有各自獨(dú)立的控制開(kāi)關(guān)。2 起升機(jī)構(gòu)、 變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)原理2.1起升機(jī)構(gòu)工作原理起升機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)安川變頻器CIMR-G7A4300分別控制兩臺(tái)YZP2400L-6 250KW電機(jī)進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行，保證機(jī)構(gòu)的安全、正常運(yùn)行。起升機(jī)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)C5SA1可實(shí)現(xiàn)單雙機(jī)運(yùn)行；通過(guò)右聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的操作手柄，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)開(kāi)閉抓斗和雙機(jī)起升；每臺(tái)電機(jī)配備了一臺(tái)制冷風(fēng)機(jī)以保證變頻電機(jī)的散熱。PLC控制原理：手柄在零位，相序正常，起升無(wú)故障，風(fēng)速儀風(fēng)速（風(fēng)速達(dá)到18m/s時(shí)間斷音響報(bào)警；風(fēng)速達(dá)到20m/s時(shí)長(zhǎng)音報(bào)警，并輸出繼電器觸點(diǎn)斷電信號(hào)）在正常范圍內(nèi)，超負(fù)荷（95%額

13、定起重量時(shí)有燈光顯示和聲音報(bào)警，110%額定起重量時(shí)，輸出繼電器觸點(diǎn)延時(shí)斷電信號(hào)）正常，不作行走運(yùn)行，起升無(wú)故障時(shí)，機(jī)構(gòu)允許升降。若超負(fù)荷超出正常的范圍，則只允許下降不允許上升。若在正常上升范圍內(nèi)，不超負(fù)荷，上升操作允許；在正常下降范圍內(nèi)，下降操作允許。另外，起升機(jī)構(gòu)還裝有起安全保護(hù)作用的多功能限位，限位能夠?qū)崿F(xiàn)正常升降位置前的減速、自動(dòng)停止和極限位置時(shí)的緊急停止。起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)上還裝有超速保護(hù)開(kāi)關(guān)，以保證起升機(jī)構(gòu)的正常工作。2.2變幅機(jī)構(gòu)工作原理變幅機(jī)構(gòu)由一臺(tái)安川變頻器CIMR-G7A4090驅(qū)動(dòng)一臺(tái)YZP2280S-6 55KW電機(jī)進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行；變幅電機(jī)配備脈沖編碼器，與變頻器一起實(shí)現(xiàn)

14、閉環(huán)調(diào)速控制。為了使變幅機(jī)構(gòu)能安全可靠的運(yùn)行，變幅電機(jī)設(shè)一臺(tái)制動(dòng)器和一臺(tái)制冷風(fēng)機(jī)。PLC控制原理：主令控制器置零位，相序正常，風(fēng)速正常，變幅無(wú)故障，不作行走運(yùn)行。增幅檔時(shí)，不超負(fù)荷 ，限位正常，增幅操作允許，增幅指令依次輸入到PLC，由PLC程序控制電機(jī)的運(yùn)行，不論增幅（或減幅）、變幅制動(dòng)器都打開(kāi)，當(dāng)手柄回零時(shí)，制動(dòng)器延時(shí)抱閘，變幅機(jī)構(gòu)到達(dá)最大（最?。┓惹皶?huì)自動(dòng)減速并最終停止。變幅機(jī)構(gòu)的限位能夠?qū)崿F(xiàn)最大最小幅度前的自動(dòng)減速，自動(dòng)停止。另外還在臂架的下鉸點(diǎn)處裝有最大最小幅度的緊急停止限位開(kāi)關(guān)。變幅電機(jī)上還裝有超速保護(hù)開(kāi)關(guān)以保證變幅機(jī)構(gòu)的正常工作。2.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作原理回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)安川變頻器C

15、IMR-G7A4110分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)YZP2280S-6（立式） 55KW電機(jī)進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行；為了使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能安全可靠的運(yùn)行，回轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)一臺(tái)制冷風(fēng)機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)準(zhǔn)確停車，機(jī)構(gòu)設(shè)有腳踏液壓制動(dòng)。PLC控制原理：回轉(zhuǎn)主令置零位，風(fēng)速儀正常，相序正常，回轉(zhuǎn)無(wú)故障，回轉(zhuǎn)手剎打開(kāi)，不作行走運(yùn)行，零位合上且自鎖，主令置左旋檔，回轉(zhuǎn)腳踏處于正常位置，左旋允許。主令置右旋檔，回轉(zhuǎn)腳踏處于正常位置，右旋允許。2.4行走機(jī)構(gòu)工作原理行走機(jī)構(gòu)由八臺(tái)YZP2160L-6，11KW電機(jī)通過(guò)與起升機(jī)構(gòu)中的支持變頻器或開(kāi)閉變頻器共用切換進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)C4SA6應(yīng)在“機(jī)上行走”位置或者“地面行走” 位置。當(dāng)

16、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)C4SA6在“機(jī)上行走”位置時(shí)，由聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的主令控制行走機(jī)構(gòu)的多速運(yùn)行或停止；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)C4SA6在 “地面行走”位置時(shí)，由地面行走操作按鈕控制行走機(jī)構(gòu)的低速運(yùn)行或停止，此種情況一般應(yīng)用在進(jìn)行錨定作業(yè)時(shí)用于準(zhǔn)確對(duì)位。PLC控制原理：行走主令置零位，行走無(wú)故障，各工作機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，電纜在正常行程范圍內(nèi)，風(fēng)速儀正常，相序正常，錨定及防爬提起，行走零位置1且自鎖，不論左行、右行，聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄操作后，制動(dòng)器自動(dòng)打開(kāi)，停止運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器延時(shí)抱閘，電纜卷筒電機(jī)在行走運(yùn)行停止后方可斷電。只要有行走運(yùn)行信號(hào)，在行走前，聲光報(bào)警器就開(kāi)始報(bào)警；停止運(yùn)行后，聲光報(bào)警器延時(shí)斷電。3 PLC控制器和變頻器技術(shù)在門

17、機(jī)上的應(yīng)用3.1 PLC控制器與變頻器調(diào)速原理 PLC控制器 PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是1臺(tái)專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入、輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為3個(gè)階段，即輸入采樣，用戶程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段。完成上述3個(gè)階段稱為1個(gè)掃描周期，在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行3個(gè)階段，見(jiàn)圖1。在輸入采樣階段，PLC控制器以掃描方式依次讀入各類按鈕、開(kāi)關(guān)類電器主令控制器的輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I0(輸入輸出)映象區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC控制器

18、總是按順序由上而下的依次掃描，預(yù)編好的各種軟繼電器及其觸點(diǎn)組成邏輯程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路圖進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM 儲(chǔ)存區(qū)中對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，或者刷新該輸出線圈在I0 映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I0映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的被控負(fù)載，如各種電磁閥線圈、接觸器、信號(hào)指示燈或變頻器等執(zhí)行電器，這時(shí)才

19、是PLC控制器的真正輸出。3.2 系統(tǒng)工作構(gòu)成 系統(tǒng)組成 MQ530門機(jī)最大起升高度30 m，最大起重負(fù)荷5 t。變頻控制器采用ABB公司ACS600系列變頻器，該變頻器采用了適合于起重作業(yè)的DTC直接轉(zhuǎn)矩控制理論。起升機(jī)構(gòu)為雙鉤2臺(tái)55 kW 變頻電機(jī)，2臺(tái)ABBACS600120變頻器；變幅機(jī)構(gòu)為1臺(tái)22 kW 變頻電機(jī)，1臺(tái)ABBACS60040變頻器；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為1臺(tái)3Okw 變頻電機(jī)；行走機(jī)構(gòu)為4臺(tái)75 kW 變頻電機(jī)，旋轉(zhuǎn)和大車行走共用1臺(tái)ABBACS6007O變頻器。PLC控制器采用GE公司FANUC系列9030可編程控制器，有1個(gè)CPU模塊，1個(gè)通訊模塊，2個(gè)電源模塊，7個(gè)輸入模

20、塊，3個(gè)輸出模塊，它與ABB公司ACS600系列變頻器之間的數(shù)據(jù)交換，是通過(guò)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線組成網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)工作原理 門機(jī)的運(yùn)行過(guò)程首先是全車通電，PLC控制器和變頻器得電后，進(jìn)行初始化自檢和診斷。在PI C控制器輸入模塊和輸出模塊上有相應(yīng)的燈亮，代表一切正常，具備開(kāi)機(jī)條件。通過(guò)PLC控制器指示燈的反應(yīng)，能夠使維修人員很快的找到設(shè)備故障點(diǎn)。開(kāi)機(jī)時(shí)PLC控制器先將接收到的駕駛室操縱桿信號(hào)，轉(zhuǎn)換為調(diào)速系統(tǒng)可直接處理的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)傳送到相應(yīng)的變頻器上，在完成PLC控制器對(duì)變頻器控制的同時(shí)，還將變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線，反饋

21、到PLC控制器上，實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)控制。變頻器將所得到的信號(hào)再處理后輸送到下端變頻電機(jī)，使電機(jī)平穩(wěn)的起降、旋轉(zhuǎn)作業(yè)，最終將貨物裝卸完畢。升降變幅旋轉(zhuǎn)升降電機(jī)變幅電機(jī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)操作桿信號(hào)Plc控制器數(shù)字信號(hào)變頻器現(xiàn)場(chǎng)總線 plc控制門機(jī)作業(yè)流程圖3.3 電機(jī)選用 在電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中，應(yīng)注意電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱和散熱的規(guī)律及狀況。普通電機(jī)主要是利用轉(zhuǎn)子上的葉片來(lái)散熱，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，散熱效果將變差，從而會(huì)影響電動(dòng)機(jī)實(shí)際的帶負(fù)載能力。因此，電機(jī)選用變頻電機(jī)，該電機(jī)的散熱是靠一個(gè)獨(dú)立的風(fēng)扇電機(jī)來(lái)完成的，這就比原使用的電機(jī)在性能上又有了很大的提高。 3.4 使用效果 由于使用專用的DTC直接轉(zhuǎn)矩控制

22、方式變頻器，和變頻器專用電機(jī)組成的調(diào)速系統(tǒng)，在性能上已經(jīng)達(dá)到和超過(guò)直流伺服系統(tǒng)，升降、變幅、旋轉(zhuǎn)速度可精細(xì)調(diào)整，各項(xiàng)位置精度得到提高。采用鼠籠式變頻電機(jī)，大大減少了電機(jī)的維護(hù)工作量，同時(shí)電氣控制系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化，省去了頻繁工作的交流接觸器和電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，解決了頻繁更換元器件的問(wèn)題。改造前裝卸每噸物品用電量為028 kW ·h，改造后裝卸每噸物品用電量為022 kW ·h，電能的消耗明顯下降，降低了生產(chǎn)成本。 3.5 結(jié)語(yǔ) 新門機(jī)使用PLC控制器控制變頻器調(diào)速后，在調(diào)速范圍內(nèi)方便連續(xù)控制，即無(wú)級(jí)調(diào)速、調(diào)速平穩(wěn)、精度高、效率高等性能。使得各機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)械沖擊力小，延長(zhǎng)了門機(jī)

23、使用壽命，減少了故障發(fā)生率。4 PLC應(yīng)用案例零位條件必須包含的內(nèi)容：1、手柄零位檔，并由零位條件輸出自鎖。2、主電源空開(kāi)輔點(diǎn)及主電源接觸器輔點(diǎn)信號(hào)，無(wú)主接觸器的就用分接觸器輔點(diǎn)信號(hào)。3、機(jī)構(gòu)空開(kāi)輔點(diǎn)信號(hào)：電源、制動(dòng)器、風(fēng)機(jī)空開(kāi)輔點(diǎn)。4、過(guò)電流、熱繼電器等保護(hù)信號(hào)。5、變頻器故障、制動(dòng)單元故障。6、制動(dòng)器接觸器故障7、兩個(gè)機(jī)構(gòu)共用變頻器時(shí)要把該機(jī)構(gòu)的電機(jī)接觸器信號(hào)和另一個(gè)機(jī)構(gòu)接觸器的常閉點(diǎn)做進(jìn)零位條件。(ABB 7.4以前版本變頻器做電機(jī)切換要把“用戶宏1或用戶宏2有效”信號(hào)做進(jìn)零位！)8、兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)時(shí)，應(yīng)把兩個(gè)機(jī)構(gòu)的零位條件串起來(lái)一起，并且在單動(dòng)時(shí)可旁路另個(gè)機(jī)構(gòu)的零位條件。9、行走機(jī)構(gòu)輔助

24、機(jī)構(gòu)較多，有防爬、電纜卷筒等，（防爬的控制回路不能放在零位條件自鎖條件內(nèi)），所有輔助機(jī)構(gòu)的保護(hù)信號(hào)也要進(jìn)零位條件。10、零位條件在程序中是很重要的部分，請(qǐng)各位調(diào)試人員多提寶貴意見(jiàn)，不斷完善程序。零位保護(hù)、風(fēng)機(jī)空開(kāi)、聯(lián)動(dòng)情況說(shuō)明：制動(dòng)器故障說(shuō)明：超速故障例子：電機(jī)切換程序說(shuō)明：旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的零位條件還應(yīng)該加入錨定限位、手剎限位和制動(dòng)腳踏限位（當(dāng)為電動(dòng)控制制動(dòng)器抱閘時(shí)，不要將制動(dòng)腳踏限位放在零位條件中），例子：程序運(yùn)行條件：運(yùn)行條件就是電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)信號(hào)輸出。應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：1、終點(diǎn)限位。2、極限限位。（若有最終極限保護(hù)，極限限位動(dòng)作要求斷開(kāi)機(jī)構(gòu)電源）。3、超負(fù)荷限制。（限制起升上升、變幅增幅）4、手

25、柄故障。5、正反轉(zhuǎn)的互鎖。6、其他特殊限制條件。（例如集裝箱吊具與起升條件的相關(guān)聯(lián)的信號(hào)等等）運(yùn)行程序例子：上升、下降條件：手柄故障：本段程序在通訊控制模式下適用：一、將讀出的電流值與60%的額定電流值相比較，大于則輸出，得出上升電流開(kāi)閘的確認(rèn)信號(hào)。二、將讀出的電流值與40%的額定電流值相比較，大于則輸出，得出下降電流的開(kāi)閘確認(rèn)信號(hào)。三、將讀出的速度值與30轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速相比較，小于則輸出。四、將上面比較后的條件串到抱閘條件中。 五、在龍門吊剛性連軸的情況下對(duì)運(yùn)行信號(hào)的要求 。六、抓斗/吊鉤切換的門機(jī)在雙機(jī)吊鉤工況下，同樣要求制動(dòng)器同時(shí)停止。 5門機(jī)集中潤(rùn)滑原理及常見(jiàn)故障5.1系統(tǒng)組成與工作原理集中

26、潤(rùn)滑系統(tǒng)由供脂泵總成、電控二位四通換向閥、壓差開(kāi)關(guān)、分脂器、電控箱及輸脂管道組成。供脂泵總成包括柱塞泵、微型行星齒輪減速器、電機(jī)、貯脂桶、壓脂板、單向閥、安全閥及壓力表。供脂泵將潤(rùn)滑脂從貯脂桶吸出，通過(guò)二位四通換向閥向分脂器A口供脂，推動(dòng)分脂器控制活塞移到上止點(diǎn)。此時(shí)工作活塞下進(jìn)油口打開(kāi)，下腔潤(rùn)滑脂推動(dòng)工作活塞上移，將上腔內(nèi)的潤(rùn)滑脂從A口壓出向其所對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑點(diǎn)注脂，直到工作活塞移到上止點(diǎn)時(shí)停止注脂，見(jiàn)圖1、圖2。此時(shí)壓差開(kāi)關(guān)下腔壓力增高推動(dòng)壓差活塞向上運(yùn)動(dòng)，使行程開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭向上移動(dòng)，觸點(diǎn)3和4閉合，見(jiàn)圖3，向電控系統(tǒng)發(fā)出脈沖電訊號(hào)，電控二位四通換向閥換向一次。此時(shí)開(kāi)始向分脂器B口供脂直到控制活塞下止點(diǎn)，工作活塞下移，B口出脂向其所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)注脂，直到活塞到下止點(diǎn)時(shí)，停止注脂。這時(shí)壓差開(kāi)點(diǎn)上腔的壓力增高推動(dòng)壓差活塞下移直到定觸點(diǎn)1和2閉合，給控制系統(tǒng)發(fā)出電脈沖訊號(hào)實(shí)現(xiàn)換向，從而完成一個(gè)注脂周期。如此反復(fù)不停地向各潤(rùn)滑點(diǎn)供給潤(rùn)滑脂。5.2常見(jiàn)故障及解決方法壓力表壓力指示正常，但電控二位四通換向閥不換向。壓差開(kāi)關(guān)行程調(diào)整與壓差柱塞行程不匹配是造成此現(xiàn)象主要原因。通常將行程開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)調(diào)在行程量中間位置就能解決此故障