Система управления козловым краном КК25

Требования к системе автоматизации
Система управления предназначена для козлового крана грузоподъемностью 25 т. На кране установлены двигатели следующих мощностей: привод подъема - 55 кВт, привод моста – 4 двигателя по 7,5 кВт, привод передвижения тележки – 7,5 кВт. Согласно технического задания все приводы крана оснащены преобразователями частоты. Управление краном должно производиться от двух пультов с джойстиками, установленных в кабине. Так же, в кабине должно быть установлено устройство отображения диагностической информации. Для климатического исполнение крана – У1 (устанавливается на открытом воздухе) предусмотреть температурный диапазон работы системы управления от -40 до +40 градусов по Цельсию. Подвод питания осуществляется гибким кабелем через кабельный барабан с индивидуальным реверсивным приводом.
Решение и характеристики системы автоматизации
Все электроприводы реализованы на частотных преобразователях фирмы LSIS серии Starvert iS7 следующей мощности: подъем – 75 кВт, привод передвижения моста – два преобразователя по 15 кВт, привод передвижения тележки – 7,5 кВт, привод барабана – 1,5 кВт.
Данные преобразователи могут осуществлять регулирование скорости двигателя методами как скалярного, так и векторного управления, тем самым, обеспечивая необходимую жесткость механических характеристик электроприводов, плавность разгона и торможения, точность поддержания необходимой скорости и момента. Помимо этого данные преобразователи частоты, благодаря встроенному математическому аппарату, обеспечивают управление электромеханическими тормозами приводов, что значительно упрощает структурную схему системы, увеличивает надежность и снижает износ тормозных механизмов.
Электродвигатель привода главного подъема оборудован инкрементальным HTL датчиком скорости 1024 имп./об. Управление данным приводом осуществляется от преобразователя частоты методом векторного регулирования координат с обратной связью по скорости. Управление электродвигателями барабана, перемещения тележки осуществляется методом векторного бездатчикового регулирования. Двигателем передвижения моста - методом скалярного регулирования выходной частоты и напряжения.
Система управления краном реализована на базе контроллера GLOFA-GM7U, выполняющего программу управления краном, панели оператора XP30-BTE, служащей для вывода диагностической информации.
Структурная схема системы управления козловым краном КК25
По сети LS-BUS контроллер считывает с преобразователей диагностические данные: состояние преобразователя, значение тока на выходе преобразователя, частота напряжения на выходе преобразователя и статус преобразователя. В свою очередь, контроллер отсылает в преобразователи такие данные, как: задание частоты вращения вала двигателя, команды управления преобразователем (команда направления вращения, останов, сброс ошибки).
Управление краном производится от двух пультов с установленными на них контактными джойстиками. Каждому положению джойстика соответствует фиксированное задание скорости привода.
Фото пультов управления козлового крана КК25Разгон и торможение двигателя, при переключении джойстика, производится плавно по заданной характеристике, для снижения динамических нагрузок на механические элементы системы. Все сигналы с пультов передаются через интеллектуальные модули удаленного ввода/вывода серии GRL фирмы LSIS в контроллер, который по заданному алгоритму в зависимости от состояния приводов и концевых выключателей выдает сигналы управления приводами. В случае отказа сетевых интерфейсов обеспечивающих работу системы, выхода из строя контроллера или интеллектуальных удаленных модулей, в системе предусмотрен режим резервного управления. При переводе крана в режим резервного управления, сигналы с джойстиков подаются напрямую на дискретные входа преобразователей частоты. Скорость передвижения механизмов крана в режиме резервного управления ограничивается 10% от номинальной.
Фото смонтированного на монтажные панели оборудования СУ козловым краном КК25
Система управления, смонтированная на панелях, установлена в электропомещении. Для обеспечения заданного температурного режима, электропомещение оснащено системой климат-контроля, в которую входят датчики температуры, тепловентиляторы фирмы Siemens и вентиляторы фирмы Schneider Electric.