变频门式起重机溜钩故障研究与处理

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1、变频门式起重机溜钩故障研究与处理摘要：铁路宁波北站一台变频门式起重机在使用中发生了偶然性溜钩，给安全生产构成了威胁，通过对主钩制动各个机构进行分析检测后，最终查找出PLC硬件故障，用更换PLC的方法解决了溜钩问题。关键词：起重机变频溜钩PLC中图分类号：TH213.5文献标识码：A文章编号：1674-098X(2013)01(a)-00-011溜钩故障概况该门式起重机系用于装卸集装箱的一台26t变频门机。2012年初，在装卸集装箱作业过程中，发生了吊起的集装箱在空中溜钩至地面的故障险情。门机主钩系统主要技术参数：伯顿变频专用电动机YZP280m

2、-8m,功率55kW；变频器型号安川CIMR-616G5,控制功率75kW；可编程控制器PLC型号三菱FX1N-60mR；制动器型号YWZ4-400/80,双制动器;主钩采用凸轮控制器操作，有超载限制器、起升限位开关等安全装置。2溜钩情况分析由于在检查中发现溜钩属于偶然性故障，现场多次调试并未发现溜钩情况，而偶然溜钩时是吊起的集装箱溜钩至地面，可能存在的情况一是制动器未有效制动，导致控制器回到零位时，制动器的制动力矩不足以维持重钩在空中的停止状态；二是控制系统没有发送抱闸指令，主钩在控制器回零后制动器仍维持于开闸状态，导致溜钩至地面。3对主钩制

3、动有关设备的分析3.1检查制动器该门机主钩采用的是电力液压推杆制动器YWZ4-400/80,双制动器。检查制动闸片无明显磨损，闸瓦打开时两边间隙均等，没有偏刹，主弹簧压缩量及制动力矩测量值正常，制动器供电电源为三相380V接线，接线情况良好，推动器的工作状态及制动器各部位的联接紧固情况良好，确定制动器工作正常。3.2检查变频器该变频器采用的是带PG矢量闭环控制模式，查看变频器故障代码有OS、0C,即过速度（速度超过设定值F1-08,持续时间超过设定值F1-09）和过电流，检查了PG连线及工作情况，并延长了变频器加减速时间。调整变频器参数后,经过

4、多次的实测，没有解决偶然性溜钩的问题。3.3检查制动电阻当起重机的电动机处于再生制动状态时，拖动系统的动能要反馈到变频器直流电路中，使直流电压不断上升，该门机使用制动电阻来消耗再生到直流电路里的能量。鉴于该门机主钩的制动电阻棒曾经出现电阻丝断丝，对制动电阻的联接情况和阻值仔细检查，确定制动电阻正常，不会对电机再生制动效果产生影响。3.4检查超载限制器超载限制器承担着对吊物重量的测量和传送重量信号至可编程控制器的角色，该门机采用QCXB变频专用超载限制器。PLC采集重量信号，分别以重量A、B、C区分空钩、轻载、重载。检查超载限制器显示重量信号正常

5、，输送到PLC正确的吊重信号，不存在重量信号判别错误导致溜钩问题。3.5检查凸轮控制器操作人员用凸轮控制器控制主钩工作，凸轮控制器型号KT14-25J/1,在对凸轮控制器进行检查后，其各个档位及触点接触情况正常，没有触点接触不良或档位不清的情况，特别是控制器零位触点接触情况良好，档位清晰，排除了凸轮控制器工作异常引起溜钩。3.6检查抱闸接触器该门机主钩制动接触器采用施耐德交流接触器LC1D38,直接控制制动器开合，如果该接触器发生偶然性的故障导致不能及时断开制动器电源，将引起制动器不能及时闭合，吊物溜钩的后果。通过仔细的检查测试确定该接触器工作

6、状态正常，没有偶然不动作的情况。4对可编程控制器PLC的分析处理4.1可编程控制器在主钩控制中的作用主钩系统的控制部分采用三菱可编程控制器FX1N-60mR,作为变频控制系统的关键部件之一，承担着接受操作人员通过凸轮控制器发来的主钩运行指令，结合起重量信号、起升限位信号、故障信号，控制变频器输出相应的电源到主电动机，控制制动接触器开合，保证起重作业的高效、安全进行。4.2可编程控制器工作状态分析在多次的现场检测中，PLC的输入输出响应都没有问题,门机也是正常运转。如果PLC没有故障，凸轮控制器回零位的指令必定能直接控制制动接触器在到达抱闸频率后

7、进行抱闸。如果PLC出现故障，导致操作人员的指令输入得不到有效响应，势必直接导致主钩失控。而PLC的内部程序经过多年的门机使用来看都比较正常，没有问题。通过PLC控制环节的分析，决定对PLC进行更换，来求证主钩溜钩是否与PLC有关。4.3发现可编程控制器故障在决定更换PLC之后，现场读取PLC程序时发现，当数据线连接口插入PLC数据联接端口时，PLC输出信号有了突然变化，存在明显的误动作现象，更加确定了PLC本身可能是引起溜钩的主要原因。当更换了PLC,将先前读取的程序输入到新换上的PLC中，进行了多次试车，均显示门机不再发生溜钩现象，并且从更

8、换PLC后至今一直未发生过溜钩。3.4可编程控制器故障分析小结本起溜钩的特殊性在于是偶然性存在的溜钩，这给分析处理带来了一定的难度。由以上的分析可以看