电气自动化技术在起重机中的应用研究

马文波

河南省矿山起重机有限公司 河南 新乡 53400

前言

以往所运用的起重机一般是以继电气接触器来实施控制的,能够利用于交流绕线串电阻的方式来实施速度的调节以及启动,此控制系统所存在的不足之处较为明显,如效率较差、以及易于产生故障问题等。针对起重机在运作时的主要特征,在起重机控制系统之中积极引进电气自动化技术,就非常利于保障起重机运作时的安全性、以及操作时的准确程度。

一、电气自动化技术的具体应用

在运用起重机的过程之中,对于安全性、以及稳定性等方面均具备着尤为严苛的需求和要求,而在此情况之下,对于电气元件所具备的要求也会随之提高,不仅强调于电气元件动作的精准性以及可靠性,也强调于具备自检报警功能,一些电气元件具备人机二者交互界面,对于技术工作者来说,能够以操作界面对于电气元件的各项参数实施设置,同时还能够了解到实际的工作情况,以及对于历史数据内容进行准确读取等,在电气检测软件之中还有着通信接口,可对于所检测的电流信号抑或是电压进行传递,以便传递至显示仪表之中[1]。

在起重机之上的耗电设备较为多,因而在用电方面的需求也较大,对于功率较大电机的密集启动,会影响到供配电网网络,导致电压出现波动的状况,若能够有效运用于变频器电力设备,那么则能够在极大程度上控制电机启动情况下对于电网所造成的不利影响,变频器的有效运用能够做到节省电力能源,延长电机的运用年限,实现控制运营成本。在当前对于电机保护器的运用较为广泛,其为一种保护设备,其所具备的功能较多,通常电机保护器均具备运作指示灯、以及控制面板,而对于控制面板来说,则能够对于现阶段电机运作的实际情况进行实时的体现,若电机产生停机的状况,那么对于维护工作者来说,则能够利用于控制面板来了解到电机产生故障的主要信息等,以便实施针对性的维护。并且,对于电机保护器之中的通信接口来说,还能够和PLC系统之间加以通讯,能够在自动化控制系统中做到集成,这样则十分利于保障电气保护器以及变频器的应用效果。

二、系统分析

(一)系统控制要求。以系统控制的相关要求来说,则主要包括以下内容:其一,副机构以及主机构升降速度的有效调节。其二,机构运作速度的有效性调节。其三,对于控制系统来说,应由开关、PLC、指示灯、以及继电器等一同组合而成[2]。以上内容均为系统控制时的各项要求,而在具体实践过程之中,务必要结合于上述要求来开展好相关的工作,而绝不可随意、主观的开展相关的工作,做到真正满足系统控制的相关要求。

(二)PLC硬件选择。对于起重机而言,其自动化控制系统主要运用的是西门子s7-300-PLC,其为一种可编程序控制器,能够处在单机运作的状态之中,因其功能模块较为多,人机界面能够加以选择,所以易于构建PLC网络,在自动化控制系统之中,就用了不少的IM153用作部分机旁操作台箱等,这则能够在极大程度上控制现场I/O接线,保障系统运作具备安全性、以及可靠性,并且也十分利于控制投资成本。

(三)变频器选择。对于起重机来说,针对其电机驱动的主要特征以及各项要求,起重机能够选用6SE70变频器,其带测速反馈单元,能够当作是主起升机构、以及副起升机构的驱动电气设备,此变频器标准矢量变频器为小、大行车机构的驱动器,能够符合于行走机构的相关要求,其还能够以简单的接线、以及参数的有效设置来加以有效的运用,利用其兼容性极强这一特征,当作是控制系统之中的内容,与PLC之间实施信息交互,其标准矢量变频器的保护功能,为变频器提供积极的保护,利于延长设备的使用年限,也利于控制对于设备所造成的消耗。

(四)辅件选择。对于辅件的选择来说,则主要体现在以下内容之中:其一,断路器。为防范变频器在使用之后直流回路电容器的峰值,那么断路器容量需为额定电流约1.3倍左右,而整定值则需为额定值的约3倍左右。其二,接触器。在变频器的主回路之中,接触器只在辅助器件、亦或是回路故障控制时产生断开主回路的效用[3]。其三,交流电抗器。在输入端处增加接入交流电抗器,控制因变频器而导致的峰值电流,亦或是因开断导致的峰值电流对于变频器所产生的伤害。其四,制动单元。是在最大程度上控制惯性系统的实际减速时间,良好应对过电压状况所需进行的一项选择。其五,制动电阻器。利用于制动电阻单元,对于从动能转化的能量进行消耗。

三、上位操作

起重机运用于西门子WINCC监控软件当作是人机二者交互监控的重要软件,对于上位操作人员来说,能够利用于此软件对于起重机的实际运作状态实施监控,并且还能够检测仪表参数,同时对于涵盖生产线的高低压转动设备、以及电气阀门等实施有效的控制[4]。再者,此软件还能够做到实时展现出生产线不同检测点的关键信息,此软件可对于所采集的信息数据实施分析,主要涵盖数据对比分析等,最终的分析结果能够以曲线图、或者是数据表等诸多的形式表现出来,也能够将多参数一同实施历史数据分析,而对于系统来说,则能够以历史数据内容制作出报表。

总结

总而言之,利用于变频器对于起重机电机实施调速运作,针对于PLC所具备的功能和软件开发的人机界面,确保起重机的设备运作能够变得更为具备安全性以及可靠性,也能够更为具备智能化特征。在起重机之中需重视应用电气自动化技术,而以主要的内容来说,则涵盖电气自动化技术的具体应用、系统分析以及上位操作这三个方面的内容,以保障电气自动化技术在起重机中的运用效果。