專利名稱：龍門吊微機控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
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(nèi)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(zhuǎn)子串電阻有級調(diào)速方式，其存在的主要缺點是1、抓斗工作的協(xié)調(diào)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(gòu)間沒有固定的聯(lián)系，在抓斗工作時司機勞動強度大，容易疲勞，易產(chǎn)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(guān)很難長期使用。
4、為實現(xiàn)合適的抓斗工況，司機要經(jīng)常點動操作或打反車，電氣元件或電動機經(jīng)常處于大電流工作狀態(tài)，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(diào)速是通過系統(tǒng)中的主要控制元件---交流接觸器來接入和切出電動機轉(zhuǎn)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(huán)境惡劣，轉(zhuǎn)子回路串接的銅電阻因灰塵、設備振動等原因經(jīng)常燒壞、斷裂。故設備故障率高、維修量大。小車、大車的運轉(zhuǎn)也同樣存在上述問題。
針對上述現(xiàn)有技術(shù)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(xiàn)的它包括可編程控制器、變頻調(diào)速器、光電旋轉(zhuǎn)編碼器、單手柄聯(lián)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(zhuǎn)編碼器與可編程控制器的兩個高速計數(shù)器端子相連，各種限位開關(guān)，手動/自動功能轉(zhuǎn)換開關(guān)、抓斗聯(lián)動臺、大車小車聯(lián)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(jīng)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(xié)調(diào)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(gòu)的位移偏差值來實現(xiàn)，從而決定抓斗的各種工作狀態(tài)。通過數(shù)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(xiàn)龍門吊的自動化控制。
本實用新型的優(yōu)點在于運用可編程控制器控制技術(shù)和位置傳感技術(shù)，以程序控制取代繼電器---接觸器控制、交流電動機調(diào)速方式采用變頻調(diào)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(jié)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(jié)構(gòu)。
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(gòu)成控制網(wǎng)絡。HK1為抓斗支持、開閉聯(lián)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(lián)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(guān)318X、320X接到EM223的輸入端子I3.6、I3.7端子上。小車的限位開關(guān)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(zhuǎn)編碼器PIF1(型號OMRON E6C2)的B、A、Z、GD、V+端子接到CPU216的高速計數(shù)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(zhuǎn)編碼器PIF2(型號OMPON E6C2)的B、A、Z、GND、V+端子接到CPU214的高速計數(shù)器1的輸入端子I0.6、I0.7、I0.0、GND、L+。兩個高速計數(shù)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(zhuǎn)換開關(guān)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(tài)，抓斗各種工況的協(xié)調(diào)由可編程控制器里面的控制程序來實現(xiàn)，程序里的技術(shù)關(guān)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(zhuǎn)編碼器動態(tài)偏差的實時校正技術(shù)和抓斗沉抓、自動起升及鋼絲繩受力狀態(tài)自動調(diào)整等功能的實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種龍門吊微機控制裝置，它包括可編程控制器、變頻調(diào)速器、光電旋轉(zhuǎn)編碼器、單手柄聯(lián)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(zhuǎn)編碼器與可編程控制器的兩個高速計數(shù)器端子相連，各種限位開關(guān)，手動/自動功能轉(zhuǎn)換開關(guān)、抓斗聯(lián)動臺、大車小車聯(lián)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(jīng)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。
專利摘要一種龍門吊微機控制裝置,它主要包括可編程控制器、變頻調(diào)速器、光電旋轉(zhuǎn)編碼器、中間繼電器以及抓斗聯(lián)動臺、大車小車聯(lián)動臺構(gòu)成,利用可編程控制器控制技術(shù)和位置傳感技術(shù),以程序取代繼電器－接觸器控制,交流電動機調(diào)速方式采用變頻調(diào)速,從而實現(xiàn)龍門吊自動化控制,其特點是運行可靠,設備使用壽命長,不易誤操作,故障率低,維修量小。
文檔編號B66C13/22GK2443943SQ00252480
公開日2001年8月22日 申請日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者許建寧, 聶森, 牛明證, 欒琪武 申請人:沈陽三義自動控制有限責任公司