ABB 變頻器在起重機上的應用(zhangxingyu)

1、 ABB Group 11 July 2022 | Slide 1ABB變頻器在行車上的應用 西南區(qū) 張興玉,Xingyu. ABB Group 11 July 2022 | Slide 2目錄 起重行業(yè)設備概述 起重機變頻控制的特點 ABB起重機變頻控制解決方案 ABB 起重專用軟件（+N652）； ABB 起重專用軟件（+N697）； ABB 主從應用軟件； ABB 回轉(zhuǎn)軟件 ABB 變頻器在起重行業(yè)的應用案列 ABB Group 11 July 2022 | Slide 3起重行業(yè)概述常見起重設備類別 ABB Group 11 July 2022 | Slide 4起重行業(yè)概述橋式起重機

2、運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 單/雙主鉤、單/雙副鉤行走機構(gòu)平移負載 大車：分組傳動/單獨傳動 小車 ABB Group 11 July 2022 | Slide 5起重行業(yè)概述門座式起重機運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載變幅機構(gòu)位能與平移負載回轉(zhuǎn)機構(gòu)平移負載行走機構(gòu)平移負載 ABB Group 11 July 2022 | Slide 6起重行業(yè)概述門式起重機（龍門吊）運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 主鉤/雙主鉤、副鉤/雙副鉤行走機構(gòu)平移負載 大車：分組傳動/單獨傳動 小車 ABB Group 11 July 2022 | Slide 7起重行業(yè)概述岸邊集裝箱起重機(岸橋)運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 主

3、鉤、副鉤行走機構(gòu)平移負載 大車：分組傳動/單獨傳動 小車 ABB Group 11 July 2022 | Slide 8起重行業(yè)概述場地集裝箱起重機(場橋)運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 主鉤/雙主鉤、副鉤/雙副鉤行走機構(gòu)平移負載 大車：分組傳動/單獨傳動 小車 ABB Group 11 July 2022 | Slide 9起重行業(yè)概述場地輪胎吊運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載變幅機構(gòu)位能與平移負載回轉(zhuǎn)機構(gòu)平移負載 ABB Group 11 July 2022 | Slide 10起重行業(yè)概述卸船機運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 主鉤/雙主鉤、副鉤/雙副鉤行走機構(gòu)平移負載 大車：分組傳動/單獨傳動 小車

4、 ABB Group 11 July 2022 | Slide 11起重行業(yè)概述堆取料機及裝船機運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 主鉤/雙主鉤、副鉤/雙副鉤行走機構(gòu)平移負載 大車：分組傳動/單獨傳動 小車 ABB Group 11 July 2022 | Slide 12起重行業(yè)概述浮式起重機（浮吊）運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載 主鉤/雙主鉤、副鉤/雙副鉤回轉(zhuǎn)機構(gòu)平移負載 ABB Group 11 July 2022 | Slide 13起重行業(yè)概述塔式起重機（塔吊）運行機構(gòu)：起升機構(gòu)位能負載變幅機構(gòu)位能與平移負載回轉(zhuǎn)機構(gòu)平移負載 ABB Group 11 July 2022 | Slide 14起重

5、行業(yè)概述起重設備電氣控制系統(tǒng)起重機對電氣傳動的要求調(diào)速-一般起重機的調(diào)速性能是較差的，當需要準確停車時，司機只能采取“點車”的操縱方法，如果“點車”次數(shù)很多，不但增加了司機的勞動強度，而且由于電器接電次數(shù)和電動機起動次數(shù)增加，而使電器、電動機工作年限大為縮短，事故增多，維修量增大。有的起重機需要準確停車，則必須采用調(diào)速方法。 一般采用電氣調(diào)速方法： 直流調(diào)速：機組/晶閘管整流 交流調(diào)速：變頻調(diào)速/變極調(diào)速/變轉(zhuǎn)差率調(diào)速起重行業(yè)概述平穩(wěn)或快速起制動 ；糾偏與電氣同步； 機構(gòu)間的動作協(xié)調(diào)，比如各機構(gòu)與電磁鐵的配合控制；起升機構(gòu)防止“溜鉤”；安全保護：手柄 零位保護； 欠壓保護 過載和短路； 限位保

6、護； 緊急斷電保護； 安全門開關(guān)聯(lián)鎖保護 ； 超載保護 。 起重設備電氣控制系統(tǒng) ABB Group 11 July 2022 | Slide 16起重機變頻控制的特點啟/停平穩(wěn) 變頻器控制的啟動/制動電流、啟動/停車時間可設置，因而大大降低對電網(wǎng)和設備的沖擊； 傳統(tǒng)的接觸器-繼電器控制系統(tǒng)，電動機的正/反轉(zhuǎn)頻繁切換、操作人員為了快速“穩(wěn)鉤”常?？焖俨捎妙l繁打“反接制動”等對電網(wǎng)、機械設備沖擊很大，控制電器（尤其是接觸器）的壽命大大縮短，需要經(jīng)常維護和更換，也影響設備的使用效率； ABB Group 11 July 2022 | Slide 17起重機變頻控制的特點調(diào)速 滿足起重工藝要求； 提

7、高工作效率-重載時可達到電動機額定速度；輕載時可以讓電動機工作電動機額定速度以上工作，提高工作效率。提高制動閘的使用壽命和系統(tǒng)安全性 變頻器控制的各機構(gòu)，可以在電動機速度降至很低（“零速”）時投入制動閘，避免了傳統(tǒng)的接觸器-繼電器控制系統(tǒng)停車時高速時投入“制動閘”，大大減輕了對制動閘的沖擊，從而提高了制動閘的可靠性和使用壽命！從而提高了系統(tǒng)的安全性！ ABB Group 11 July 2022 | Slide 18起重機變頻控制的特點快速起制動 采用變頻器控制時，電動機在低速情況下可以達到滿轉(zhuǎn)矩，保證了起制動的快速性；糾偏與電氣同步成為可能 多電動機同時工作，比如大車機構(gòu)、多主鉤/副鉤同時工

8、作等情況，常常需要負荷均衡分布，有時需要速度甚至位置同步，這在傳統(tǒng)的接觸器-繼電器系統(tǒng)中往往因為下述原因難以實現(xiàn)：電動機本身的分散性、機械設備的精度比如減速比不可能完全一致、軌道的平整度等等。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 19起重機變頻控制的特點節(jié)能 采用變頻器控制的系統(tǒng)，起升機構(gòu)在下放重物是處于發(fā)電狀態(tài)，大/小車在 減速狀態(tài)也處于發(fā)點狀態(tài)、大慣性的回轉(zhuǎn)機構(gòu)在制動時也處于發(fā)點狀態(tài)； 如果采用四象限變頻器，則可以把這部分能量回送電網(wǎng)，不但達到節(jié)能的目的，還可以減小能耗制動的設備數(shù)量和空間。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 20起重機

9、變頻控制的特點起重機變頻器控制優(yōu)缺點優(yōu)點 減小對電網(wǎng)的沖擊； 提高機械設備和電氣設備的壽命和可靠性； 安全性大大增加； 提高設備的使用效率；缺點 一次性投入費用較高（ 但是從長期運行來看，考慮到生產(chǎn)率則不同）； 維護要求較高。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 21ABB 起重機變頻控制解決方案概述起升機構(gòu)-采用ABB 起重專用軟件（ACC）控制（也可同時選用主從應用）；行走機構(gòu)-采用ABB 主從應用軟件（多電機）或者標準應用軟件（單電機）；回轉(zhuǎn)機構(gòu)-采用ABB 回轉(zhuǎn)軟件；ABB 起重機變頻控制解決方案起重機變頻控制ABB解決方案主起升副起升小車大車電源進線Driv

10、e bus（單電動機）（單電動機）（單電動機）控制器 ABB Group 11 July 2022 | Slide 23ABB 起重機變頻控制解決方案起重機變頻控制ABB解決方案起升機構(gòu)-采用ABB 起重專用軟件（ACC）控制（下述）； 起重專用軟件（+N652）； 起重專用軟件（+N697）。行走機構(gòu)-采用ABB 主從應用軟件（多電機）或者標準應用軟件（單電機）；回轉(zhuǎn)機構(gòu)-采用ABB 回轉(zhuǎn)專用軟件； ABB Group 11 July 2022 | Slide 24ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介應用宏的選擇（99.02） CRANE-選擇單臺電動機拖動的起升機構(gòu)

11、 M/F CRANE-選擇多臺電動機拖動同一起升機構(gòu) ABB Group 11 July 2022 | Slide 25ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介控制地選擇 本地控制控制盤 遠程控制-端子控制 -現(xiàn)場總線控制 ABB Group 11 July 2022 | Slide 26ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 ABB Group 11 July 2022 | Slide 27ABB 起重機變頻控制解決方案起重機控制程序簡介 起重專用軟件（+N652）簡介 ABB Group 11 July 2022 | Slide 28ABB 起重機

12、變頻控制解決方案本地控制（控制盤控制-調(diào)試） 啟動/停止（RUN/STOP） 速度給定（REFERENCE） 本地/遠程選擇（ LOCAL/REMOTE） 復位（RESET） ACC的其他功能也是激活的（除功率優(yōu)化功能） 慢速運行、限位停車、快速停車命令無效本地控制可以被禁止！起重專用軟件（+N652）簡介 ABB Group 11 July 2022 | Slide 29ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介本地控制（控制盤控制-調(diào)試） ABB Group 11 July 2022 | Slide 30ABB 起重機變頻控制解決方案速度監(jiān)視 起重專用軟件（+N652）簡

13、介 ABB Group 11 July 2022 | Slide 31ABB 起重機變頻控制解決方案轉(zhuǎn)矩監(jiān)視 起重專用軟件（+N652）簡介 ABB Group 11 July 2022 | Slide 32ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介起重機操作接口 1、操縱桿控制-直接接到I/O上： 速度信號 方向信號 給定曲線（直線/平方/立方曲線） 操縱桿檢查 與操縱桿有關(guān)的啟動邏輯 慢速運行（可反向全速運行） 快速停車 速度修正 看門狗 ABB Group 11 July 2022 | Slide 33ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 2、遙

14、控模式 起重機操作接口 ABB Group 11 July 2022 | Slide 34ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 3、電動電位器模式 起重機操作接口 ABB Group 11 July 2022 | Slide 35ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 4、分級操縱桿給定模式 起重機操作接口 ABB Group 11 July 2022 | Slide 36ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 5、分級式遙控給定模式 起重機操作接口 ABB Group 11 July 2022 | Slide 37ABB 起

15、重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 6、雙極性給定模式 起重機操作接口 ABB Group 11 July 2022 | Slide 38ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 7、總線操縱桿控制模式 起重機操作接口 ABB Group 11 July 2022 | Slide 39ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 啟/停邏輯 ABB Group 11 July 2022 | Slide 40ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 轉(zhuǎn)矩驗證 ABB Group 11 July 2022 | Slide 41

16、ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 轉(zhuǎn)矩驗證 ABB Group 11 July 2022 | Slide 42ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 機械制動的控制 ABB Group 11 July 2022 | Slide 43ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 機械制動的控制 TORO PROV OK ABB Group 11 July 2022 | Slide 44ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 機械制動控制 ABB Group 11 July 2022 | Slide 45ABB

17、 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 功率優(yōu)化 ABB Group 11 July 2022 | Slide 46ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 功率優(yōu)化 ABB Group 11 July 2022 | Slide 47ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 功率優(yōu)化 ABB Group 11 July 2022 | Slide 48ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 給定管理器 ABB Group 11 July 2022 | Slide 49ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N65

18、2）簡介 給定管理器 ABB Group 11 July 2022 | Slide 50ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 位置檢測（略） 現(xiàn)場總線通訊（略） ABB Group 11 July 2022 | Slide 51ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 主從應用 ABB Group 11 July 2022 | Slide 52ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 冗余運行 ABB Group 11 July 2022 | Slide 53ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 電氣軸控-

19、位置同步 ABB Group 11 July 2022 | Slide 54ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N652）簡介 共享運動 ABB Group 11 July 2022 | Slide 55ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）兩種軟件都是ABB公司開發(fā)的適合于提升機應用的軟件。都是采用ACS800的DTC技術(shù)為控制基礎。N652功能配置較為固定，N697比較靈活。概述 ABB Group 11 July 2022 | Slide 56ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）控制接口N

20、652N697相同可以接收各種控制接口方式，比如：操縱桿，總線等。不同參數(shù)配置較為固定，比如：DI3上升，DI4下降；控制方式（操縱桿，檔速控制等）由參數(shù)64.10指定，外圍接線與參數(shù)一致。參數(shù)配置根據(jù)外圍接線靈活調(diào)整，如：DI1F,DI2R為上升，下降，或者DI3F,DI4R為上升，下降等，提供較為寬泛的接口配置，在選擇范圍內(nèi)，參數(shù)根據(jù)接線設置。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 57ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）控制地N652N697相同都有兩個控制地不同兩個控制地區(qū)別很小EXT1與EXT2的切換，與標準軟件一

21、樣。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 58ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）單機的速度/轉(zhuǎn)矩控制N652N697相同默認都是速度控制不同可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩控制單機中不能實現(xiàn) ABB Group 11 July 2022 | Slide 59ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）額定轉(zhuǎn)速之上的輕載運行N652N697相同當提升系統(tǒng)的負載較低的時候，可以讓電機在額定轉(zhuǎn)速以上運行，提高工作效率。不同使用“功率優(yōu)化”功能實現(xiàn)，需要對系統(tǒng)進行整定，過程較為復雜。使用“負載速度控制”

22、功能實現(xiàn)，直接設定負載電流與速度的關(guān)系曲線，比較簡單。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 60ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）主從運行N652N697相同都可以實現(xiàn)主從控制不同如果主機監(jiān)視從機狀態(tài)，則為1主1從；如果采用廣播方式，1主多從。主從應用使用主從宏（與使用宏有關(guān)）。最多帶4個從機，1主4從，主機監(jiān)視從機的狀態(tài)。從機按照順序設置。沒有廣播方式。主從通過宏內(nèi)參數(shù)激活（與使用宏無關(guān)）。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 61ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（

23、 與N652的區(qū)別）電氣軸控 N652N697相同都可以實現(xiàn)電氣軸控（需要碼盤）不同1主1從1主4從 ABB Group 11 July 2022 | Slide 62ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）位置功能 N652N697相同都可以實現(xiàn)位置的測量（需要碼盤）不同功能簡單，只能實現(xiàn)簡單的位置測量，更多的功能需要借助PLC實現(xiàn)。功能強大，可以測量、計算準確位置，并能夠預先把負載移到指定位置（回零功能）。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 63ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）共享運動 N652N697相同都可以實現(xiàn)不同可使用shared motion功能快速在兩臺電機之間切換。只能使用用戶宏切換，切換速度慢，易發(fā)生錯誤。 ABB Group 11 July 2022 | Slide 64ABB 起重機變頻控制解決方案起重專用軟件（+N697）簡介（ 與N652的區(qū)別）自定義編程 N652N697相同不同沒有有 ABB Group 11 July 2022 | Slide 65ABB 起重機變頻控制解決方案主從軟件簡介應用場合物理連接圖示為串行鏈