2×1000kN台车式启闭机双吊点电气同步系统的设计

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1、第38卷第1期华电技术V01．38No．12016年1月HuadianTechnologyJan．20162×1000kN台车式启闭机双吊点电气同步系统的设计谢海建，王继东，高金明(1．华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州450052；2．中州大学机电与汽车工程学院，郑州450044)摘要：以西江长洲枢纽三、四线船闸工程2×1000kN台车式启闭机为例，介绍了利用P+F绝对值编码器、德国sie．mens公司的S120变频器和s7—300可编程逻辑控制器实现台车式启闭机双吊点电气同步的方法。该同步系统节约了设备造价，使设备操作更加灵活、方便、可靠。关键词：绝

2、对值编码器；变频器；可编程逻辑控制器；电气同步；液压抓梁中图分类号：TV666．4文献标志码：B文章编号：1674—1951(2016)01—0025—03为防止叠梁门卡门槽，要求2个起升机构同时工作，0引言吊点高度差小于20mm，但传统的中间传动轴同步方随着我国水电建设的迅猛发展，水电站及船闸案难以满足设计规范对启闭机传动轴刚度的要求。航运工程规模不断扩大，大跨度闸门启闭设备的应在设计时，台车式启闭机2个起升机构选用相用越来越广泛。传统的大容量双吊点台车式启闭机同型号的电动机，钢丝绳直径、卷筒直径及缠绕方式具有独立的驱动机构和传动系统，两者通过中间传都完

3、全相同，这也是保证2个吊点同步的必要条件。动轴实现同步运行。这种同步方式安装难度大，造但2台电动机的电气参数、钢丝绳卷筒直径及钢丝价高，且运行时冲击大，故障率高。在设计大跨度双绳的受力情况不可能完全相同，且起重机的起升高吊点启闭机时，为防止中间传动轴下垂变形，还需要度又比较高，势必会导致2个起升机构在运行过程增设1套或多套中间支承座，使工程造价进一步增中产生高度偏差，当吊点偏差大于20mm时，叠梁门加。同时，当启闭机的吊点距大于8m时，即使增设就会倾斜卡门槽，后果十分严重。2个中间支承座和增大传动轴直径也很难满足DL／为解决这一技术难点，满足双吊点同步要求

4、，项T5167-2002((水电水利工程启闭机设计规范》¨目采用绝对值编码器实时精确测量钢丝绳卷筒转动对传动轴刚度的要求，限制了大跨度闸启闭机在水圈数，通过可编程逻辑控制器(PLC)精确运算，实现电工程中的应用。因此，随着水电建设的发展，迫切对吊点的控制。需要一种科学、先进、可靠、经济的电气同步方案。2系统硬件配置本文以西江长洲枢纽三、四线船闸工程2×1000kN大跨度台车式启闭机为例，介绍了一种先进、科学的系统核心硬件是德国Siemens公司的s7—300双吊点电气同步方案。型PLC，它作为系统的控制主站，通过SM338计数模块采集绝对值编码器的转动圈数

5、，通过精确运算，1工程案例实时控制变频器的运行，实现2个吊点的同步运行西江长洲枢纽三、四线船闸工程总投资30．35和自动纠偏。亿元，单向设计年通过能力9200万t，闸室有效长采用Profibus现场总线，方便、快速地实现了度为340．0m，宽度为34．0m，门槛水深为5．8m，是s7—300型PLC、$120型变频器、G120型变频器及目前国内规模最大的单级船闸工程。根据该工程船MP277触摸屏之间的实时数据交换、系统控制和数闸金属结构计算和布置，设计确定该船闸启闭机的据显示。容量为2×l000kN，扬程为60．0m，吊点距为17．4起升机构选用相同型号电

6、动机，双吊点独立驱m。台车式启闭机主要用于抬吊长度为34m的叠梁动，变频器采用1个控制单元CU320及2个功率单门，每个起升机构都采用1台60kW的变频电动机。元PM340的主从应用模式。控制单元CU320DP通过Drive—CLIQ通信线连接功率1模块PM340、传收稿日期：2o15—08—12；修回日期：2015—10—30感器1模块SMC30、功率2模块PM340及传感器2·26·华电技术第38卷模块SMC30，共同组成控制系统，实现双吊点的闭绝对值编码器进行高度检测，可靠性高，特别适用于环矢量功能。系统硬件配置如图1所示。震动、潮湿、寒冷、炎热等恶

7、劣工作环境。AVM58一H型多圈绝对值编码器单圈脉冲输出数为8192，可以保证起升1，2吊点的同步偏差在20mm以内。1吊点编码器PLC读取编码器的地址为PID320和PID328，通过MOVE指令，把1吊点编码器当前数据存放2吊点编码器于MD90，2吊点编码器当前数据存放于MD94。利用水准仪选定参考点，然后把1，2吊点单动运行至参考点，在触摸屏上按下标定按钮，标定位置值分别送到DB5．DBD0和DB5．DBD16。(4)判断吊点位置。在起升机构运行过程中，通过比较1吊点编码器当前数据MD90和同步标定数据DB5．DBDO数值的大小，比较2吊点编码器当前

8、数据MD94和同步标数据DB5．DBD16数值的大小，判定2个吊点