一、 原現場狀況:
原有 PLC 系統一套不改動。電機功率:132KW/6 極,為繞線式電機;原控制系統采用5檔轉子串電阻調速加動力制動和液壓抱閘。
原有保護:閘間隙保護、過油壓保護、過油溫保護、松繩保護、過卷保護一起組成安全回路。
二、 客戶要求:
(1)加裝PLC、觸摸屏、變頻器控制系統一套。能實現工頻/變頻切換,在任何情況下都能實現手動和自動抱閘。改裝系統和原系統其中任何一個保護動作,無論工頻或變頻時都能自動抱閘。當出現軟件故障、PLC 硬件故障或輸出繼電器故障時都能實現自動抱閘,和電機同時停機。
(2)觸摸屏上可以顯示絞車線速度、頻率返饋、電機運行電流、當前故障報警以及所報警故障的具體內容,歷史故障查詢和歷史頻率曲線圖。變頻器五段速運行,在觸摸屏上可以單獨設置上升和下降時各段速度。
三、改造方法:
(1)加裝PLC(S7-200 CPU226CN)一臺以及模擬量模塊(EM235)一只,臺達觸摸屏一臺和臺達開關電源一只,歐姆龍DC24V 繼電器12 只,PI9400 187F3 普傳變頻器一臺,6034 制動單元兩臺以及12KW-6 歐制電阻兩只,工變頻轉換旋扭一只,另加裝了緊急開車旋扭一只。另外廠家自行加裝了一臺電磁抱閘,采用掉電抱閘方式。
(2)PLC 取原有各保護信號和原系統并聯,在安全輸出回路和原有安全回路采用串聯方式。為防范止PLC故障、繼電器故障、掉電故障以及開關電源故障時無法吸合,造成無法抱閘的問題,在所有輸出繼電器和整個系統都要采用失電抱閘方式。
(3)加裝工變頻轉換旋扭一只,當為變頻時,原有5 檔短接接觸器吸合(繞線電機轉子回路短接)。加裝雙向刀閘一只,作為電機工變頻時切換。400A 空開一只,作為變頻器電源輸入用。
(4)變頻器采用端子臺控制正反轉和模擬量輸入輸出,同時接入了變頻器故障復位和自由停車端子,以及變頻運行信號開關量輸出和故障報警輸出。
(5)原有抱閘手柄和主令手柄保留,為了使工頻時能正常開機;另外主令手柄是控制變頻器的主要操作桿,當安全回路啟動后,主令手柄離開零位進入原有檔時,變頻器啟動運行,主令開關進幾檔時PLC 將按設定的幾檔頻率運行,當主令手柄歸零位時,變頻器減速停車,同時自動抱閘(液壓抱閘和電磁抱閘);改造后正常情況下抱閘手柄可以完全松開,只是緊急情況下可以拉閘停車,安全回路停止,變頻器自由停車。
(6)工頻時,各保護點同樣工作,另原有動力制動有效。
四、突發情況及其應對措施:
(1)當變頻器故障(包括變頻突然掉電或炸機)時,變頻器會輸出信號切斷安全回路實現抱閘(液壓抱閘和電磁抱閘),同時PLC 在沒有變頻運行信號輸入,也會切斷安全回路實現抱閘(液壓抱閘和電磁抱閘)。
(2)當其他(閘間隙保護、過油壓保護、過油溫保護、松繩保護、過卷保護)故障時兩臺PLC 都會同時輸出實現自動抱閘(其中任何一臺PLC 故障都不會影響抱閘)。當兩臺PLC 都故障時,還有繼電器硬件保護回路也會自動抱閘停車或人工拉抱閘手柄停車。
(3)當兩套都出故障或是其他故障時,又急需緊急開車時,可以把緊急開車旋扭打到緊急開車上,可以屏蔽所有故障,采用工頻實現緊急開車。
五、改造完成后情況:
(1)正常工作電流:上升 110A----130A。下 降 80A-----95A
(2)運行頻率:
上升初始頻率 |
上升客戶頻率 |
下降初始頻率 |
下降客戶頻率 |
||||
一檔 |
5HZ |
一檔 |
8HZ |
一檔 |
5HZ |
一檔 |
5HZ |
二檔 |
15HZ |
二檔 |
20HZ |
二檔 |
15HZ |
二檔 |
20HZ |
三檔 |
25HZ |
三檔 |
30HZ |
三檔 |
25HZ |
三檔 |
30HZ |
四檔 |
35HZ |
四檔 |
40HZ |
四檔 |
35HZ |
四檔 |
40HZ |
五檔 |
50HZ |
五檔 |
50HZ |
五檔 |
50HZ |
五檔 |
50HZ |
(3)控制方式:端子臺+模擬量(DC0-10V)
六、參數設置:
代 碼 |
參數名稱 |
設定值 |
F0.03 |
頻率源主設 |
2(模擬量AI1設定) |
F0.11 |
命令源選擇 |
1(端子臺控制) |
F0.13 |
加速時間1 |
10s |
F0.14 |
減速時間1 |
10s |
F0.23 |
下限頻率 |
5HZ |
F2.02 |
繼電器1輸出功能選擇 |
2(故障輸出) |
F2.05 |
繼電器2輸出功能選擇 |
3(零速運行中) |
F2.07 |
DA1輸出功能選擇 |
0(運行頻率) |
F2.08 |
DA2輸出功能選擇 |
2(輸出電流) |
F4.01 |
轉矩提升 |
2.0 |
F4.10 |
過勵磁增益 |
80 |
F7.23 |
FDT1檢測值 |
0.8 |
F7.24 |
FDT1滯后值 |
0 |
注:其他參數采用出廠設定值。