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4.2 访问数据
安川A1000变频驱动器在双卷扬机仓库大门上的应用案例
关键词: 卷扬机 变频器 电机 PLC
摘要:卷扬机又称为绞车,是由机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。现在市场上卷扬机大部分以电机卷扬机为主。
1、 引言
卷扬机又称为绞车,是由机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。现在市场上卷扬机大部分以电机卷扬机为主。电动卷扬机由电机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成。电机有单电机驱动,也有双电机驱动两种。双电机驱动不仅要求电机低频输出大力矩,运行稳定,而且要求两电机实时同步速度运行,负载分配均衡,保证物品重物运行平稳,不发生倾斜,延长电机使用的寿命。
2、 安川A1000变频器特点
丰富的控制功能:A1000变频器具有无PG和有PG速度V/f控制,无PG和有PG速度矢量控制,PM用无PG矢量控制,PM用带PG矢量控制,支持同步电机和异步电机驱动,可以满足各行业的驱动控制。在双卷扬机仓库大门控制中,采用无PG速度矢量控制方式来驱动两台电机,充分体现了A1000变频器低频高转矩、速度和转矩相应快、控制精度高的特性。并且A1000变频器特有的控制功能保证卷扬机启动时,有足够的提升转矩,又不会因为转而报过电流,解决了停机时负载下溜得问题。
技术参数如下 1059.png
注意事项:
作为/关制动器的条件,请使用以下的变频器输出信号。务必将L4-07(频率检出条件)设定为0(基极封锁中不检出)。设定了L4-07=1(常时检出)时,即使外部基极封锁指令正在输入中,如果输入运行指令,输出频率仍将上升,从而频率检出动作,制动器信号变为路。无PG矢量控制时的一般设定范围。V/f控制时,请设定为电机的额定滑动频率+0.5Hz左右。如果设定过低,将会发生电机转矩不足,容易导致滑落事故。该设定必须高于E1-09(输出频率)和下列时序图中L4-02的值。但是如果设定值过大,启动时容易发生冲击。
< 11343.png顺控回路构成:如下图所示设计制动器/关顺控的回路。如果顺控器侧运行条件成立,将顺控设定为M1-M2闭合(ON)时制动器打。如果是紧急情况下和故障信号输出时,务必使用制动器闭合。使用升降指令为闭合时制动
A1000变频器拥有强大的通讯功能,可以使用标准的Modbus协议,实现与上位机远程通讯。
3、 现场状况介绍
仓库大门重量约80吨,两台卷扬机分别在大门两侧共同驱动,电机功率55kW/台。大门提升和下降必须同步进行,不允许有速度差,电机出力匀速,否则不仅会造成电机和大门的损坏,并且存在重大安全隐患。
为了保证同步匀速,使用两台A1000控制两台电机同步运行,保证速度同步。
上位机由PLC可编程控制器来实现,通过Modbus和PLC控制逻辑动作和各传感器信号,并读取变频器运行状态。
4、 控制方案的探讨
初期采用两台电机转速同步跟随方案,也就是两台电机,一主一丛,通过编码器发脉冲电机转速的同步。但是此方案对电机输出轴转速同步,忽略的电机轴之后的减速机和机械误差。如果电机轴之后的减速机和机械精度有误差,在 终控制端大门上的速度误差会放大,随着运行时间增加误差会累积, 终结果是两台卷扬机速度控制上会有很大差异,不能同步,有时会导致一台电机电流过大,另一台电机几乎无负荷的情况。
经过实验调试,我们采用A1000变频器负载分配功能,也就是两台电机,一主一丛,通过PLC通讯强大的功能,将主机输出频率读取到上位机PLC内,再传给从机变频器使从机变频器频率保持同步,来实现和主机一样的转矩和转速。
经过实践证明,后边方案保证大门两边达到真正的同步转速,使两台电机负载均衡,达到了想要的效果。多次试验和调试,完全平衡无误差。大门/关过程平稳,无下滑现象,无倾斜,速度稳定,运行过程中,两台电机电流误差在1A以内,频率误差在1Hz以内,可能是机械造成的误差。
5、 结论
变频器A1000完全可以适用于双卷扬机仓库大门上的应用,实现了客户的需求和卷扬机在工艺上的要求
6、 参考文献
[1] 朱龙跟.机械系统设计.北京:机械工业出版社.2002
[2] 成大先.机械设计手册.北京:化学工业出版社.2004
[3] 张洪润等.传感器技术与应用 .北京:清华大学出版社.2005
[4] 任振辉等.电气控制技术.北京:水利水电出版社. 2002
[5] OMRON小型PLC使用说明书
[6] 安川电机A1000变频器使用说明书