АТК крановых установок

Основными элементами подъемного крана являются подвижная металлическая конструкция с расположенной на ней подъемной лебедкой. Механизмы передвижения фермы крана и подъемной лебедки приводятся в действие электрическими двигателями.

11.2.1 Управление мостовой крановой установкой

На рисунке 11.1 приведена схема наиболее распространенного в промышленности мостового крана, состоящего из следующих составных частей: кабины управления 1, механизма передвижения крана 2, кабеля электропитания грузовой тележки 3, электрооборудования 4, моста крана 5, грузовой тележки 6, уста­новки главного токоприемника 7, кабины для обслуживания трол­леев 8.

Рисунок 11.1

Крановый мост опирается на ходовые колеса и перемещается по подкрановым путям, уложенным на выступах верхней части стены цеха. Ходовые колеса крана приводятся во вращение механизмами передвижения крана, которые состоят из раздельных приводов, установленных на площадках пролетного строения моста.

Тележка движется по двум рельсам, закрепленным на глав­ных балках моста. Электрооборудование размещено на площадках моста, на тележке и в кабине управления. Питание крана осуще­ствляется через жесткие уголковые троллеи, размещенные вдоль подкрановых путей.

Питание механизмов тележки осуществляется через гибкий кабель, подвешенный на специальном монорельсовом пути при помощи подвижных кареток.

Режим работы грузоподъемной машины циклический. Цикл состоит из перемещения груза по заданной траектории и возврата машины в исходное положение для нового цикла. В цикле работы крана время включения (работы) любого из его механизмов чередуется с временем пауз этого механизма (пока включен другой механизм, происходит застроповка или расстроповка груза либо технологическая пауза).

В настоящее время применяются различные системы управления электроприводами мостовых кранов. Одной из наиболее совершенных является система электроприводов переменного тока с частотными преобразователями и управлением от контроллера, схема которой показана на рисунок 11.1. В качестве частотных преобразователей используются преобразователи MOVITRAC-31 С110-503-4-00 и С370-503-4-00 фирмы SEWErodrive, которые выполняются с промежуточным звеном постоянного тока и синусоидальной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) выходного напряжения инвертора. Устройства подключаются непосредственно к трехфазной сети переменного тока напряжением от 3×380 до 3×500 В и частотой 50 (60) Гц. Они обеспечивают изменение трехфазного выходного напряжения до значения напряжения сети с пропорционально увеличивающейся выходной частотой до настраиваемого значения базовой частоты, находящейся в интервале 50...150 Гц (для специальных характеристик от 5 до 400 Гц). Эта особенность позволяет управлять трехфаз­ными АД с постоянным моментом до достижения номинальной частоты, а выше нее – с постоянной мощностью.

Пост оператора реализован на базе клавишной панели FBG 31С-01, в состав которой входят текстовый дисплей с подсвет­кой, тремя языками на выбор и мембранная панель с шестью клавишами. На дисплей выводятся расширенное и краткое меню параметров. Клавишная панель обеспечивает: отображение выход­ной частоты, тока, температуры и других измеряемых величин; фиксацию неисправностей; считывание и коррекцию всех пара­метров; сохранение данных. Для управления механизмами подъема и передвижения исполь­зуются эргономичные ручные манипуляторы типа «джойстик».

Система управления электроприводами мостового крана реа­лизована на контроллере с возможностью его связи с ПК по пос­ледовательному интерфейсу RS-485 для обмена информацией с верхним уровнем управления и уровнем дистанционного управ­ления.

11.2.2 Система управления козловым краном

Козловые краны применяют в основном при строительстве зда­ний, погрузке и разгрузке судов в морских или речных портах. Выполнение погрузочно-разгрузочных и других видов работ обес­печивают несколько электроприводов различной мощности. В ка­честве приводов применяют электродвигатели переменного тока с регулированием от преобразователя частоты. Рассмотрим систе­му управления козловым (портальным) полноповоротным кра­ном типа «Сокол».

Схема крана представлена на рисунке 11.2, где 1 – механизм разво­рота грузовой траверсы; 2 – механизм изменения вылета стрелы; 3— машинное отделение; 4,8 – механизмы поворота; 5— барабан для намотки кабеля; 6 — кабина; 7 – центральный токосъемник; 9, 15— тупиковые концевые выключатели; 10 — концевой выклю­чатель кабеля; 11,14— механизмы передвижения; 12,13— рельсо­вые захваты; 16 — концевой выключатель перепасовки.

Рисунок 11.2

В машинном отделении размещаются: пульт управления, стан­ция оператора (дисплей ОР27), электродвигатели переменного тока механизмов подъема и механизма замыкания, электродвигатели вентиляторов, толкатели тормозов, преобразователи частоты, кон­троллер с интеллектуальными модулями ввода и вывода, кабель­ный канал связи контроллера с пультами управления, станция управления замыканием грейфера.

Система управления краном построена на базе контроллера SIMATIC S7-400 фирмы Siemens. Все управление ме­ханизмами осуществляется с использованием промышленных се­тей Sinec L2 и Profibus-DP. Связь основных подсистем системы управления осуществляется посредством интеллектуального мо­дуля ЕТ200Н и вышеперечисленных сетей. Система управления реализует следующие алгоритмы работы: управление подъемным и замыкающим приводом крана, управление стрелой, управление поворотом, управление передви­жением крана, управление рельсовыми захватами, одновремен­ная работа нескольких механизмов, аварийный режим.