[實用新型]龍門吊微機控制裝置

無效

• 申請號: 00252480.5
• 申請日: 2000-10-12
• 公開（公告）號: CN2443943Y
• 公開（公告）日: 2001-08-22
• 發明（設計）人: 許建寧;聶森;牛明證;欒琪武
• 申請（專利權）人: 沈陽三義自動控制有限責任公司
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22
• 代理公司: 沈陽市專利事務所
• 代理人: 王欣

本實用新型涉及一種起重設備的電氣控制裝置，特別是一種龍門吊微機控制裝置。

龍門吊是一種用來起吊，放下和搬運重物或散料在短距離內水平移動的起重搬運設備，常用來裝卸煤、水泥、礦砂、重物等。電氣控制裝置分抓斗支持、開閉、小車行走、大車行走四部分，大多采用繞線式異步電動機轉子串電阻有級調速方式，其存在的主要缺點是：

1、抓斗工作的協調主要靠司機的熟練程度，采用支持、開閉雙手柄操作。由于支持、開閉機構間沒有固定的聯系，在抓斗工作時司機勞動強度大，容易疲勞，易產生誤操作。

2、在抓斗沉抓之后、起升的瞬間，支持、開閉電動機受力不均勻，開閉電動機單獨受力，易過載，造成電機損壞及鋼絲繩斷裂。

3、抓斗上升、下降極限位置不易控制，傳感接近開關很難長期使用。

4、為實現合適的抓斗工況，司機要經常點動操作或打反車，電氣元件或電動機經常處于大電流工作狀態，降低了元件的使用壽命。

5、龍門吊每天需進行上千次的裝卸操作，由于繞線式電機調速是通過系統中的主要控制元件---交流接觸器來接入和切出電動機轉子止串接的電阻，切換十分頻繁。在大電流下，非常容易燒壞觸頭。同時因工作環境惡劣，轉子回路串接的銅電阻因灰塵、設備振動等原因經常燒壞、斷裂。故設備故障率高、維修量大。小車、大車的運轉也同樣存在上述問題。

針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種可防止誤操作，延長設備使用壽命，降低設備故障率及維修量的龍門吊微機控制裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：它包括可編程控制器、變頻調速器、光電旋轉編碼器、單手柄聯動臺、中間繼電器，其特征是：檢測抓斗支持、開閉滾筒位移量的兩個光電旋轉編碼器與可編程控制器的兩個高速計數器端子相連，各種限位開關，手動/自動功能轉換開關、抓斗聯動臺、大車小車聯動臺與可編程控制器輸入端子相連，可編程控制器的輸出端子直接與支持變頻器、開閉變頻器、大車小車變頻器的輸入控制端相連，可編程控制器的輸出端子經中間繼電器與支持制動器、開閉制動器、大車小車制動器相連。抓斗各種工況的協調由可編程控制器PLC按用戶程序，輸入控制信號和支持、開閉機構的位移偏差值來實現，從而決定抓斗的各種工作狀態。通過數字量輸出口控制抓斗支持變頻器、開閉變頻器、大車、小車變頻器以及支持制動器、開閉制動器、大車、小車制動器，進而實現龍門吊的自動化控制。

本實用新型的優點在于運用可編程控制器控制技術和位置傳感技術，以程序控制取代繼電器---接觸器控制、交流電動機調速方式采用變頻調速，從而有效防止誤操作，延長設備使用壽命，降低設備故障率及維修量。

下面結合實施例及其附圖對本實用新型作以說明。

圖1是本實用新型電路方框圖。

圖2-圖8是本實用新型電路原理圖。

以5噸此龍門吊微機控制裝置為例說明本實用新型的電路結構。

抓斗支持變頻器VVVF1、開閉變頻器VVVF2、小車變頻器VVVF3、大車變頻器VVVF4均采用美國AB公司1336S-BX060-AA-EN4-HA2-L4?45KW變頻器，PLC(可編程控制器)采用德國SIEMENS?S7-200?CPU216和CPU214各一臺，CPU216擴展一個16路DI/DO模塊EM223。兩個PLC通過PORTO(RS485串行通訊口)構成控制網絡。HK1為抓斗支持、開閉聯動臺，通過連線421、423、425、427與PLCCPU216輸入端子12.4、I0.1、I0.2、I0.3相連，通過連線521、523、525與CPU216的I2.0、I2.1、I2.2、I2.3端子相連，大車、小車聯動臺HK2通過連線303X、305X、307X、309X、311X與CPU216的擴展模塊EM223的輸入端子I4.0、I4.1、I4.2、I4.3、I4.4相連，通過連線323X、325X、327X、329X331X與EM223的輸入端子I3.0、I3.1、I3.2、I3.3、I3.4相連。大車的限位開關318X、320X接到EM223的輸入端子I3.6、I3.7端子上。小車的限位開關317X、319X接到EM223的輸入端子I4.6、I4.7端子上。抓斗支持變頻器(VVVF1)故障接點通過連線411與CPU216的I0.4相連，抓斗開閉變頻器(VVVF2)故障接點通過6的I0.4相連，抓斗開閉變頻器(VVVF2)故障接點通過連線511與CPU216的I2.3相連，小車變頻器(VVVF3)故障接點通過連線315與EM223的I4.5相連，大車變頻器(VVVF4)故障接點通過連線961與EM223的I3.5相連。安裝在抓斗支持電動機滾筒同軸上的光電旋轉編碼器PIF1(型號：OMRON?E6C2)的B、A、Z、GD、V+端子接到CPU216的高速計數器1的輸入端子I0.6、I0.7、I0.0、GND、L+上，安裝在抓斗開閉電動機滾筒同軸上的光電旋轉編碼器PIF2(型號：OMPON?E6C2)的B、A、Z、GND、V+端子接到CPU214的高速計數器1的輸入端子I0.6、I0.7、I0.0、GND、L+。兩個高速計數器復位按鍵SB1、SB2通過連線455、555分別接到CPU.216、CPU214的I1.0端子上。CPU216的輸出端子2L、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0通過連線341、343、345、347、349、351接到小車變頻器VVVF3端子排TB3的21、19、22、27、28、20端子上；CPU216輸出端子3L、Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5、Q1.6通過連線519、531、533、535、537、539、540接到抓斗開閉變頻器VVVF2端子排TB3的21、19、27、22、20、28、23端子上；EM223的輸出端1L、Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3通過連線419、431、433、435、437接到抓支持變頻器VVVF1端子排TB3的21、19、27、22、20端子上；EM223的輸出端3L、Q3.0、Q3.1、Q3.2、Q3.3、Q3.4通過連線941、943、945、947、949、951接到大車變頻器VVVF4端子排TB3的21、19、22、27、28、30端子上；CPU216的輸出端子Q0.0、Q0.2通過中間繼電器KA1、KA2?與小車制動器、抓斗支持制動器相連，EM223輸出端子Q2.4、Q2.6通過中間繼電器KA3、KA4與抓斗開閉制動器、大車制動器相連。抓斗支持、開閉變頻器手動/自動轉換開關SA1通過連線401連到CPU216的I0.5端子上。指示燈HL1、HL2為小車變頻器、抓斗支持變頻器通過CPU216的Q0.1、Q0.3輸出的故障報警燈；指示燈HL3、HL4為抓斗開閉變頻器、大車變頻器通過EM223的Q2.5、Q2.7輸出的故障指示燈。抓斗支持變頻器VVVF1的制動組件BRAKE(TB1端子排)通過連線401、403與制動電阻RESISTER1、2相連，通過連線405、409與變頻器VVVF1端子排TB3的24、29端子相連；抓斗開閉變頻器VVVF2的制動組件BRAKE(TB1端子排)通過連線501、503與制動電阻RESISTER1、2相連，通過連線505、509與變頻器VVVF2端子排TB3的24、29端子相連；小車變頻器VVVF3的制動組件BREAK(TB1端子排)通過連線141、143與制動RESISTER1、2相連，通過連線203、117與變頻器VVVF3端子排TB3的24、29端子相連；大車變頻器VVVF4的制動組件BREAK(TB1端子排)通過連線741、743與制動RESISTER1、2相連，通過連線803、717與變頻器VVVF4端子排TB3的24、29端子相連；龍門吊(抓斗起重機)的各種工作狀態，抓斗各種工況的協調由可編程控制器里面的控制程序來實現，程序里的技術關鍵是位能負載抓斗的支持、開閉電動機檢測位移量的光電旋轉編碼器動態偏差的實時校正技術和抓斗沉抓、自動起升及鋼絲繩受力狀態自動調整等功能的實現。