变频器及plc在陆水电厂桥式起重机控制系统改造中的应用

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1、变频器及PLC在陆水电厂桥式起重机控制系统改造中的应用摘要：陆水电厂现有一台75t/20t桥式起重机，该起重机经过40多年的运行，元器件存在磨损、老化等缺陷，电气控制采用老式接触器加变阻箱结构，在桥机的使用过程中存在较大的安全隐患，为此我厂决定对桥机所有电气设备进行更换，电控部分采用变频器及PLC技术对传统的继电器-接触器调速控制装置进行了优化设计。本文总结了优化设计的整体思路和设计内容，包括系统结构的优化，变频器和PLC型号、配置等内容。经优化设计后，桥式起重机的调速更灵敏，故障率明显下降，整体的工作性能更加稳定。Abstract：Thereisa75t/2

2、0tbridgecraneinLushuiPowerPlant.Thiscranehasoperatedmorethan40years,thecomponentshasabrasion，maturingandotherdefects.Theelectricalcontrolofitusesmedievalstructureofcontactorwithvariableresistancebox.Thereisabigsecurityhiddendangerintheprocessoftheuseofthebridgemachine.So,ourplantdec

3、idestoreplacealltheelectricalequipmentofthebridgemachine.Intheelectriccontrolpart,thefrequencyconverterandPLCtechnologyareadoptedtooptimizeanddesignthetraditionalrelay-contactorspeedcontroldevice.Thispapersummarizestheoverallideasanddesigncontentoftheoptimaldesign,includingthesystem

4、structureoptimization,themodelandconfigurationoffrequencyconverterandPLC，etc.Afteroptimizationdesign,thespeedcontrolofbridgecranemoresensitive，thefailurerateissignificantlydecrease,theoverallperformanceismorestable.关键词：PLC;变频器；桥式起重机Keywords：PLC；transducer；bridgecrane中图分类号：TH215文献标识码

5、：A文章编号：1006-4311(2016)04-0101-030引言桥式起重机是电厂常用设备之一。传统桥式起重机的电力拖动系统采用交流绕线转子异步电动机转子串电阻的方式控制电动机启动或调速，这种控制装置叫做继电器-接触器控制。这种控制系统功能复杂，运行状态不稳定，噪音大，故障多发。转子串电阻调速，起动电流大，机械特性软。转速容易受负载变化的干扰，速度转换灵活性差，调速不稳定;所串电阻持续发热，浪费电能。电阻过热时还可能烧断，引起电气故障。陆水电厂75t/20t双梁桥式起重机拖动系统依靠传统交流绕线转子异步电动机驱动，采用转子串电阻的方式来控制电动机起停和变速

6、。系统运行状态不稳定，运行速度和安全性更都已无法满足当前的工作需要，本文将在传统控制系统的基础上引入PLC变频调速装置，对系统的结构和功能进行升级改造，以优化控制系统的运行状态，提高其运行效率和系统稳定性。1原拖动系统基本情况陆水电厂原桥式起重机电气拖动由大车系统、小车系统和主副钩系统协同完成，由1台交流绕线转子异步电动机驱动整个系统的起停和速度转换。速度转换方式是：电动机转子回路串入5段外接电阻R1〜R5。由接触器KM1〜KM4的状态来判断串入电阻的阻值，并对电机进行调速控制。以电磁机械制动为主的原电路结构如图1所示。2变频调速改造基本思路桥式起重机拖动由2

7、台大车电机、1台小车、1台主钩和1台副钩组成的拖动系统来完成，除2台大车电机共用1台变频器以外，其他拖动系统各自都有1台变频器进行调速控制。整个系统由5台电动机驱动运行，PLC变频调速系统取代了传统电动机转子回路串电阻调速装置来控制速度转换，整个系统运行更加灵敏。传统的异步电动机驱动模式下，主要依靠继电器-接触器机进行逻辑控制。经优化设计后，用变频器和PLC控制系统取代传统异步电动机，PLC接收电动机转向、调速等控制信号后，将至转换成相应的控制指令发送给变频器，电动机在变频器的控制下迅速响应并完成控制指令。系统改造后的整体结构如图2所示。2.1变频器和PLC的

8、概念变频器：主要是利用交一直一交方式（