PLC和调压柜在重型铸造起重机上的应用.doc

PLC和调压柜在重型铸造起重机上的应用摘要:以炼钢厂220T大型天车为例,介绍PLC和调压柜在重型铸造起重机上的应用。 关键词:天车;PLC;调压;调速 天车起重设备在炼钢生产过程中有着广泛的应用,担负着倒运物资、衔接各工序的重要作用,种类多、负荷大,高温、高空、立体、交叉、动态作业,完成各种复杂的任务。 目前炼钢厂传统设计的大型天车,控制复杂且零散,线路繁多,操作线容易短路或接地,发现故障较慢,容易造成停车事故,小则使炼钢生产无法连续进行,大则使整条生产线瘫痪,炼钢损失严重。现采用新型的PLC控制系统的天车,克服了传统天车的各种缺点,它的电气控制集中度高,PLC及调压柜运行稳定,保证了炼钢及连铸的正常生产。 1PLC的电气控制方式 PLC的工作原理:天车工通过控制联动台上的手杆,发出相应的控制指令,PLC根据内部编程运算,发出相应信号,以达到控制各部件运行的目的,如图1所示。 实际上,PLC的本质是将传统的继电器控制系统的中间继电器、时间继电器、常开常闭点、辅助点等一些可以模拟的器件都统一到PLC内部,根据实际要求进行有机编排。可以无限重复使用这些模拟器件,成本不增加,也不用人工去安装真实的器件。越先进的PLC,输入点和输出点越多,逻辑计算能力越强,执行程序的速度越快,实时性能越好。 本系统PLC选用西门子S7-300。在主梁电气室内设有一主站,在操作室内设有一子站。天车各大部件,包括主钩﹑副钩﹑主小车﹑副小车﹑大车运行等,均通过控制电缆一一对应接至PLC的输入端。PLC的输出点全部控制中间继电器,中间继电器的常开触点控制电气柜中的各部件主回路接触器,从而控制全车。这是一种集中操作、分散控制的系统,符合天车的操作要求。 该系统共设有156个数字输入点、48个数字输出点。PLC与其它数据接口通信采用MPI电缆连接。MPI电缆是多点接口的简称,物理层是RS-485,最大传输速率是12Mbit/s。其抗干扰能力强,传输速度快,错误率低,能充分满足数据传输的要求。该系统采用的编程语言是梯形图编程语言,由厂家完成。 带有PLC的天车具有以下几个特点: (1)电气控制集成度高,便于电气人员维护。依据PLC上的发光二极管或编程软件提供的信息,可以快速查找到故障原因,排除故障,有效保障生产的正常进行。 (2)功能强,性价比高。PLC内有无数的编程元件,包括时间继电器,中间继电器等,它们可以实现很复杂的控制功能,与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性价比。 (3)可靠性高,抗干扰能力强。2调压柜  调压柜选用美恒THYROMAT系列数字式定子调压装置,调压调速系统为四象限运行,装置含三组可控硅,电机的方向转换是通过外接的2个换向接触器(带机械联锁)来实现的。调压柜的工作原理是控制单元通过改变绕线电机每相背对背并联的一组可控硅的触发角度来改变电机的定子电压。 220T天车的主钩是由2台320kW电机并联工作带动,属于大型电机,额定电流In约470A,在全压启动时,由于电机的启动力矩需要,要从电网吸收7倍的电机额定电流,即3290A。太大的启动电流对电网造成严重的冲击,并影响其它天车工作,而且增加了线损和变损。由于启动电流大,转子产生过大的起动转矩对机械的破坏性也相当大,造成机械传动部件的非正常磨损及冲击,缩短寿命从而增加维护工作量和成本,如使连轴器损坏等。