Система управления мостовым двухбалочным краном КМТРМ15-5

Требования к системе автоматизации
Внешний вид шкафов системы управления мостового крана КМТРМ 15/5Требовалось разработать проект частотно управляемого электропривода мостового двухбалочного крана КМТРМ 15/5 с двумя крюковыми подъемами, установленными на одной тележке. Произвести монтаж и пуско-наладку крана. Грузоподъемность главного и вспомогательного подъемов 15 т и 5 т соответственно. Мощность электродвигателей приводов: главный подъем – 37 кВт, вспомогательный подъем – 13,5 кВт, передвижение моста крана – два двигателя по 11 кВт и передвижение тележки – 7,5 кВт. Все электроприводы реализованы на частотных преобразователях фирмы Danfoss серии FC302 мощностью: главный подъем – 45 кВт, вспомогательный подъем – 15 кВт, привод передвижения моста – два преобразователя по 15 кВт, привод передвижения тележки – 11 кВт. Кран предназначен для транспортировки расплавленного металла в тяжелых условиях с высокой температурой окружающей среды.
Решение и характеристики системы автоматизации
Основным отличием от типовых схем подачи питания на приводы является наличие схемы двойного питания частотных преобразователей от трех фазной шины переменного тока 380 В и от шины постоянного тока.
Однолинейная схема приводов мостового крана КМТРМ 15/5
Благодаря такой схеме подключения, работающий преобразователь потребляет энергию от преобразователя, выполняющего торможение. Любой преобразователь может продолжить работу при выходе из строя входного выпрямителя или тормозного резистора.
Еще одним достоинством данных преобразователей является отсутствие необходимости в общем мощном выпрямителе, шина постоянного тока питается от входных выпрямителей всех преобразователей.
Структурная схема привода моста кана КМТРМ15/5Все электродвигатели, кроме привода передвижения тележки, снабжены инкрементальными датчиками скорости. Привод передвижения моста в данном проекте выполнен по схеме “электрического вала”. Для этого был применен контроллер синхронизации, установленный в привод передвижения моста №2, который является подчиненным приводом. Ведущий привод (привод передвижения моста №1) работает в функции векторного управления без обратной связи. Сигнал с инкрементального датчика этого привода поступает на вход контроллера синхронизации (привод №2).
При вращении электродвигателя 4М1 контроллер синхронизации выдает приводу №2 задание согласно сигналу с инкрементального датчика скорости 4BR1. Таким образом электродвигатель 5М1 синхронно вращается с 4М1.
Как и в похожих проектах, все преобразователи соединены в сеть Profibus DP, мастером которой выступает контроллер Simatic S7 315-2DP. В качестве графического человеко-машинного интерфейса применена сенсорная панель – ТР277, с диагональю 6 дюймов.
Структурная схема системы управления крана КМТРМ 15/5
Сигналы состояния предохранительных разъединителей, автоматических выключателей, контакторов каждого привода, как и в аналогичных проектах, поступают на дискретные входы соответствующего преобразователя, и вместе с другой диагностической информацией (ток двигателя, частота вращения, аварийные и предупредительные сообщения, и т.д.) передаются по сети Profibus DP в контроллер.
Управление электрогидравлическими тормозами и обдувом двигателей производится соответствующими преобразователями. Привода крана управляются от контактных джойстиков, сигналы от которых поступают в контроллер.
Для обеспечения диагностирования преобразователей частоты и состояния концевых выключателей, при аварийном отключении силового питания крана, предусмотрен источник бесперебойного питания серии Sitop Power (=24В).
Все оборудование смонтировано в трех шкафах фирмы Rittal, которые установлены на мосту крана. Для обеспечения требуемого температурного режима в шкафах управления установлены датчики температуры, по сигналам которых включается обогрев аппаратной, реализованный на тепловентиляторах фирмы Siemens, или охлаждение, реализованное при помощи двух кондиционеров Rittal.
Фотография контроллера СУ крана КМТРМ 15/5 Фотография преобразователей частоты СУ крана КМТРМ 15/5