Електроустаткування та системи керування для мостових та баштових кранів - АСУТП - Продукція
Дії з документом
Електроустаткування та системи управління для мостових та баштових кранів
Переваги крана, оснащеного системою управління, що поставляється
• Плавна робота всіх механізмів крана унеможливлює ударні навантаження на редуктори та металоконструкцію крана в цілому. Як наслідок – збільшується термін служби всього механічного обладнання крана • Відсутнє зношування гальмівних колодок, т.к. гальмування всіх механізмів відбувається електрично перетворювачем частоти. Гальма накладаються в кінці циклу гальмування і працюють тільки на утримання • Можливе індивідуальне налаштування часу розгону та гальмування всіх механізмів крана з урахуванням технологічних операцій, в якому бере участь кран • Можливе індивідуальне налаштування проміжних швидкостей всіх механізмів крана з урахуванням технологічних операцій , в якому бере участь кран • Привід контролює параметри електродвигунів: струм, напруга, температура, частота обертання. Як наслідок – значно збільшується термін служби електродвигунів, т.к. вони завжди працюють у номінальному режимі • Перетворювачі частоти характеризуються високими енергетичними характеристиками. Відсутні багаторазові пускові струми електродвигунів. • Відсутня можливість роботи на контротоках: при різкому переведенні джойстика з одного крайнього положення в інше – кран плавно зупиниться за заданий час і також плавно розжене. Робота на контротоках характеризується великими пусковими струмами та ударними навантаженнями на механізми крана • Відсутня просадка вантажу при розгальмовуванні, т.к. електродвигун підйому оснащений датчиком швидкості та привід контролює швидкість електродвигуна • Можливість точно позиціонувати вантаж • Можливість працювати зномінальним вантажем на дуже малих швидкостях • Безпечна робота механізмів • Висока надійність електроустаткування, т.к. застосовуються комплектуючі провідних зарубіжних виробників • Система управління фактично не потребує додаткового технічного обслуговування
1. Система управління на базі схеми з перетворювачами частоти та програмованого логічного контролера
Технічний опис
Altivar 71 забезпечує наступні види захисту електродвигуна від:
• струмового перевантаження • перегріву шляхом безпосереднього контролю температури • перегріву шляхом розрахункової математичної моделі • перенапруги • обриву фази живлення • короткого замикання
Перетворювачі забезпечені мережевими дроселями, що дозволяє забезпечити кращий захист від мережевих перенапруг, асиметрії напруги живлення і зменшити гармоніки струму, що виробляються перетворювачем частоти. Меню терміналу має інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, у якому українською мовою описано призначення відповідних параметрів, тобто. немає потреби відкривати додаткову технічну документацію.
Управління електродвигуном підйому здійснюється від індивідуальних перетворювачів за алгоритмом векторного управління потоком, що дозволяє отримувати оптимальні характеристики незалежно від моменту навантаження на валу двигуна в замкнутій системі за швидкістю (за допомогою фотоімпульсного датчика): • номінальний момент при нульовій швидкості • стабілізація швидкості (статична точність ±0,01% при зміні моменту від 0,2Mn до Mn) • точне підтримання моменту • покращення динамічних характеристик у перехідних режимах • діапазон регулювання не менше 100:1
У разі виходу з ладу фотоімпульсного датчика можна переключити привід в режим роботи без енкодера, при цьому переконфігурування приводу на новий режим роботи відбудеться автоматично.
Управління двигунами пересування крана та пересування візка здійснюється від індивідуальних перетворювачів за алгоритмом векторного управління потоком у розімкнутій системі.
Енергія гальмування приводів розсіюється в індивідуальних гальмівних резисторах перетворювачів частоти.
Архітектура системи управління
Управління перетворювачами частоти здійснює програмований контролер ATV IMC фірми Schneider Electric, що виконується провідним пристроєм мережі CANopen. Перетворювачі частоти Altivar 71 мають інтегрований інтерфейс CANopen Slave. Управління приводами здійснюється по шині польового рівня CANopen.
Можлива одночасна робота всіх механізмів крана.
Логіка роботи механізмів крана реалізована у контролері з урахуванням усіх вимог безпечної роботи крана.
При несправності будь-якого із перетворювачів частоти (силового модуля чи плати управління) мережу CANopen залишається у робочому стані, тобто. є можливість управління працездатними перетворювачами та закінчити технологічну операцію краном.
Шина CANopen має такі переваги: • надійна робота в оточенні високих електромагнітних перешкод • найнадійніша шина для передачі даних у промислових умовахпродуктивність • спочатку розроблена для автоматизації механізмів та промислових установок • великі можливості щодо виявлення та корекції помилок • оптимальне співвідношення ціна/якість
Безпека системи
Система управління та програмне забезпечення контролера зокрема розроблено з урахуванням жорстких вимог до об'єктів підвищеної небезпеки, до яких належать вантажопідйомні механізми згідно ПБ-10-382, ПУЕ та інших нормативних документів.
Механізми крана мають аварійні кінцеві вимикачі обмеження крайніх положень. При наїзді механізму на кінцевий аварійний вимикач відбувається зупинка механізму з накладенням механічного гальма. При цьому можливий рух у протилежний бік на максимальній швидкості.
Робота крана можлива за наявності у кранівника індивідуальної ключ-бірки.
Реалізоване нульове блокування (лінійний контактор увімкнеться лише у випадку, якщо командоконтролери перебувають у нульовому положенні).
У системі управління реалізована підвищена безпека роботи механізму підйому: контролер контролює наявність обертів двигуна підйому за відсутності сигналів завдання з джойстика. Ця ситуація можлива при несправності гальма підйому (зрив гальмівних колодок або їх ослаблення). Програма контролера здатна відстежити цю ситуацію і примусово включити підтримку нульової швидкості без участі механічних гальм, запобігши тим самим падінню вантажу, з видачею повідомлення кранівнику, при цьому можливе подальше підйом/спуск вантажу в робочому режимі. у момент накладання чи зняття механічного гальма.
Система діагностики
Призначається для оперативногодіагностування та усунення несправності електрообладнання обслуговуючим персоналом. Система збудована на базі сенсорної панелі серії Magelis XBT GT фірми Schneider Electric. Комунікація з контролером здійснюється за шиною Ethernet.
Панель оператора дозволяє • відображати інформацію: • стан комутаційної апаратури (автоматичних вимикачів, контакторів) та іншого обладнання • робота механізмів крана • стан кінцевих вимикачів • стан перетворювачів частоти (параметри, помилки, роботу) • повідомлення контролера • стан цифрових входів/виходів інших компонентів автоматизації • ланцюг складання лінійного контактора • та ін. • вести архів подій • налаштовувати технологічні параметри роботи крана (швидкості механізмів, час розгону/гальмування та ін.)
Застосування мережі Ethernet дозволяє організувати передачу даних із системи управління крана до АСУ цеху (опція).
Мікроклімат та захисна оболонка
Електроустаткування розміщується в шафах керування зі ступенем захисту щонайменше IP54. Введення зовнішньої кабельної продукції здійснюється через герметичні сальникові вводи. Охолодження здійснюється фільтруючими вентиляторами. Нагрівання здійснюється нагрівальними елементами та автоматично підтримується задана температура.
Органи управління
Управління здійснюється командоапаратом типу «джойстик». Діаграма роботи джойстиків 4-0-4. Джойстики розміщуються на стовпчиках крісло-пульта. Також крісло-пульт оснащений світлосигнальною індикацією.
Електродвигуни
Для роботи з перетворювачами частоти рекомендується використовувати спеціально адаптовані електродвигуни з короткозамкненим ротором, що мають посилену ізоляцію обмоток, термодатчикистаторі, пристрій незалежного охолодження (для роботи на низьких швидкостях) та енкодер (для двигуна механізму підйому). З метою економії можливо на механізмах пересування крана та візка залишити існуючі електродвигуни з фазним ротором, при цьому закоротивши обмотки ротора. Проте ефективність роботи цих двигунів і крана загалом буде нижчою порівняно зі спеціальними електродвигунами. На механізм підйому обов'язково знадобиться заміна двигуна.
Відмінні характеристики
Система, що поставляється на базі перетворювачів частоти, має наступні переваги по відношенню до аналогічних систем, що поставляються • сотні реалізованих і працюючих систем • наявність системи точного позиціонування крана дозволяє крану миттєво реагувати на команду оператора і здійснювати невеликі переміщення і позиціонувати вантаж • наявність системи запобігання падінню вантажу • наявність системи діагностики роботи електрообладнання • наявність системи автоматичної компенсації розкачування вантажу
Фото системи управління, що поставляється