专利名称：起重机械集装程控电气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及起重机械的电气控制装置.特别是一种在电气控制电路中采用可编程序控制器简化电气线路元件.便于集中装于集装箱式的电气室内的起重机械集装程控电气装置.
目前各种大中型起重机械设备的电气控制设备都是采用各种型式的继电器.装在各种不同用途的控制屏上.实现对起重机械的操作控制.控制屏一般是安装在固定建筑房屋的室内.或部分装在起重机上的控制室内.此类设备每当起重机械使用地点变动.就需拆除搬迁和重装.给使用带来困难.增加不少费用.又易使电气控制设备损坏.特别是塔式起重机、或桥式起重机.工作地点经常变动.再有就是用分立的继电器组成大中型起重机械的电气控制电路.线路复杂、故障多.给使用和维护带来困难。
本发明的目的是提供一种简化控制线路.提高电气控制设备的可靠性.便于实现控制屏安装在集装箱式电气室内和能随时方便变更控制要求的起重机械集装程控电气装置.
本发明是以如下方式实现的起重机械集装程控电气装置.是将起升、变幅、旋转电气控制屏和电机转子调速电阻、集中装于集装箱式的电气室内。在控制电路中采用可编程序控制器(PC)控制下列电路在起升控制电路中.用PC控制实现吊重量与速度档位的自动配合选择.速度档位自动变换和延时锁定.及换档时自动断开控制电路电源.在变幅控制电路中.用PC控制实现速度档位自动变换及延时锁定.(在旋转控制电路中.用PC控制实现速度档位自动变换以及变速过程和制动时的延时锁定.)在旋转控制电路中.用PC控制实现速度档位自动变换以及变速过程和制动时的延时锁定。
起重控制电路的吊重量与速度档位的自动配合选择是用电子秤的称量结果(GXK)输入PC.用PC内予置的档位与吊重量配比.控制自动换档电机(101XC)进行自动换档选择.将换档结果(SXK)输入PC.执行换档变速.起升和变幅控制电路的自动换档变速.是用PC输出接中间继电器ZJ.起动控制回路中的换档变速接触器JSC.用上一级的JSC常开接点作为下一级的起动信号输入PC.在两档之间用PC锁定延时。经延时后方能启动下级变速档.旋转控制电路的自动换档变速.是用PC输出直接控制电机正、反转接触器.用正、反转接触器的接点输入PC控制换档变速接触器JSC.逐级加速.在两档速度之间，用PC予置的时间.延时锁定.两档之间的延时.制动时用PC设定延时制动。
本发明采用可编程序控制器对起重机械电气控制电路实行控制.能使电气柜布线减少.便于安装和变更调试.能提高电气控制部分的可靠性.维护简单.并对生产效率的提高有着积极的效果。
图1是本发明的PC主机控制图.
图2是本发明的PC扩展机控制图.
图3是本发明起升电路控制图.
图4是本发明变幅电路控制图.
图5是本发明变幅机构电机调速控制图.
图6是本发明旋转机构电机调速控制图.
下面结合附图对本发明作进一步详细说明实施例.本发明适应于塔吊机械在31500KN·M的塔吊机械中。用于电气回路的控制是起升机构的电气控制、变幅机构的电气控制、旋转机构的电气控制、大车运行制动的控制.为提高电气设备的可靠性.增强塔吊运行的安全性.简化电气设备的结线。便于电气设备安装在集装箱式的电气室内.方便用户搬迁.故在电气控制回路中采用可编程序控制器(PC).对部分关键线路实施控制.控制情况如下在起升机构的电气控制回路中.如图2图3图5所示.由于该机构的拖动电机容量大.从而相应的接触器容量大.故在PC的输出用中间继电器ZJ起动相应的调速用接触器JSC.起升机构的减速器有四档传动比.工作时可根据吊重大小.选择相应的档位.即得到四种不同的升降速度.以提高工作效率.起升换档机构的动作是通过PC控制的.档位可以自动选择.也可以手动选择.调速系统采用带转子电流的反馈的涡流制器.如图5所示，起升与变幅机构的调速方案基本相同.故省略起升机构调速系统图，唯一不同之处是机械抱闸.起升机构只一台.变幅机构有二台.起升机构的自动选择档位是起吊前.把万能转换开关102LK置于中间位置(如图2所示).按一下101AN.经101XC.换档机构转向第四档.然后操作201LK(图4)起升机构以最慢速度(4米/分)把重物吊离地面.停一下.PC就根据电子秤的称量结果(1GXK～4GXK)及档位的位置(1SXK～4SXK).经逻辑运算.使换档机构自动转向与吊重相应的速度档位.本实施例的吊重与速度档配置是32吨.16米/分.50吨.12米/分.80吨、8米/分.125吨、4米/分.速度换档的延时锁定在图2、图3、图5中.由PC予置时间输入102JSC得电后，经延时0.3秒.输出103ZJ得电.输入103JSC得电.延时0.15秒、输出104ZJ得电.101ZC或101FC失电后.延时0.5秒.105ZJ失电后即停止起升或下降后，经0.5秒105ZJ才断电，使电械制动与电气制动同时起作用.减少机械制动器的磨损.以上时间设定仅是为说明动作过程设定.实际值应根据实际情况调试确定.以下所说PC予置的时间相同。在起升机构控制中，换档时自动断开控制电源.是如图2、图3所示.换档时.经PC逻辑运算.使106ZJ得电。起动图3中101LYI执行断开控制电源。手动选择起升机构换档.在图2中，将102LK操作处于其它四个位置(当然图3中101LK在第5档).PC就按手动选择的要求使换档机构转向相应的档位.
变幅机构控制回路的自动换档及延时锁定与起升机构相同.不重述.公众根据图1、图4即可看懂.变幅机构控制均以“2”字开头.变幅机构有两台机械抱闸.PC输出205ZJ断电后.经延时0.5秒.才断开.图4中205ZJ接点断开.202ZDC断电.202TZD抱闸电机转子。故201TZD与202TZD不同时在停止变幅时抱闸，以求得机械制动上的平衡.
旋转机构控制.在图1、图6中共有两台旋转电机.均采用转子电阻及涡流制动器调速方式.因旋转惯量大.为使回转运行平滑.减少切换力矩.转子电阻为五档六级.制动过程为四级.旋转机构各转子接触器由PC控制.在增速及减速时各级的延时闭合或断开.使旋转机构不会紧急制动造成震动.在图1中起动过程的前四级和制动过程的四级由主令控制器301LK手动切换.为防止司机越档误操作.由PC内部计时器联锁.保证了起、制动时级之间切换仍有一短时间延时.以确保起、制动的平稳.起动过程的后两级由PC内部计时器控制自动切换.起动过程的计时器分别设定为301JSC(306JSC)～305JSC(310JSC)3秒、1.5秒、0.75秒、0.4秒、0.2秒。制动过程的计时器分别设定为303JSC(308JSC)～301JSC(306JSC).3秒、1.5秒、1.2秒.为防止个别接触器失控而越级切换.把301ZC、301FC、301JSC、302JSC作为PC的输入加以控制，而不用PC内部继电器控制.图1中3ZK接点代表图6中.301ZK、302ZK、303ZK串联.其输入使PC判断主回路工作电源是否接通.是否可以工作.4ZK表示大车运行的正、反运转的接触器401ZC、401FC并联.4ZK断开后.经PC输出.接401XC.经401XC的常闭接点断开抱闸电源4TZD抱闸大车电机转子制动。
起升机构、变幅机构的其它控制和保护与常规起重机构控制回路相同.如附图3、图4所示.这里不重述。其中BJ是超力矩保护接点ZK是由电源开关辅助接点，ZXK、FXK是限位开关.起保护作用。
权利要求
1.一种起重机械集装程控电气装置。它是将起升、变幅、旋转电气控制屏和各电机转子调速电阻，集中装于集装箱式的电气室内。其特征是在控制电路中采用可编程序控制器(PC)控制起升控制电路的吊重量与速度档位的自动配合选择，速度档位自动变换和延时锁定，及换档时自动断开控制电路电源；变幅控制电路的速度档位自动变换及延时锁定；旋转控制电路的速度档位自动变换以及变速过程和制动时的延时锁定。
2.根据权利要求1所述程控电气装置.其特征在于起升控制电路的吊重量与速度档位的自动配合选择是用电子秤的称量结果(GXK)输入PC.用PC内予置的档位与吊重量配比.控制自动换档电机(101XC)进行自动换档选择.将换档结果(SXK)输入PC.执行换档变速.
3.根据权利要求1所述程控电气装置.其特征在于起升和变幅控制电路的自动换档变速.是用PC输出接中间继电器ZJ.起动控制回路中的换档变速接触器JSC.用上一级的JSC常开接点作为下一级的起动信号输入PC.在两档之间用PC锁定延时.经延时后方能启动下级变速档。
4.根据权利要求1所述程控电气装置.其特征在于旋转控制电路速度档位自动变换。是用PC输出直接控制电机正、反转接触器.用正、反转接触器的接点输入PC.控制换档变速接触器JSC.逐级加速.在两档速度之间.用PC予置的时间延时锁定;两档之间的延时制动时，用PC设定延时制动。
全文摘要
本发明涉及起重机械的电气控制装置。特别是在其电气控制回路中采用可编程序控制器简化电气线路元件，提高生产效率。保证安全生产，本发明是在起重机械电气控制回路中用PC控制起升机构的吊重量与速度挡位的自动配合选择，以及起升和变幅机构的自动换挡和延时锁定，在旋转机构中，控制速度自动换挡和起、制动的延时锁定。它适用各种类型的起重机械电气控制，便于电气设备安装在集装箱式的电气室内。方便用户搬迁。
文档编号B66C13/22GK1061384SQ9010558
公开日1992年5月27日 申请日期1990年11月6日 优先权日1990年11月6日
发明者李森林, 谭桂莲, 李科如, 刘佩高 申请人:湘潭市电气控制设备厂