用于塔式起重机的双机构同步运行起升控制系统的制作方法

本实用新型属于建筑机械设备技术领域，涉及一种涉及塔式起重机用双机构同步运行起升控制系统。

背景技术：

日前，随着工程建筑行业的不断发展以及多样化，诸如一些大型电建、桥梁以及pc新型建筑形式的不断发展。大型塔式起重机倍受欢迎。在保证较大起重量的前提下，电气控制系统以及电力拖动的形式需要有新的突破。因此，电气控制系统朝着新型、智能的方向发展，是大型电力拖动塔式起重机多元化发展的一个新方向。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种涉及塔式起重机用双机构同步运行起升控制系统由控制单元带两个功率单元驱动双电机，通过矢量控制和负荷分配实现同步运行，并通过加装机构上的绝对值编码器，实现更加准确的闭环矢量控制。采用的负荷分配的方式，可以让两台电机协调出力，降低机械振动的风险。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于塔式起重机的双机构同步运行起升控制系统，包括可编程控制器plc、控制单元lfv-cu；两个交流变频器、两个制动单元、两个制动电阻、两个变频电动机、两个速度编码器、两个制动器和两个绝对值编码器；可编程控制器plc、两个绝对值编码器分别联接控制单元lfv-cu；交流变频器lfv-a连接制动单元bua和制动电阻rla，交流变频器lfv-a的变频电动机lm-a通过制动器lfaa与控制单元lfv-cu相连通。交流变频器lfv-b连接制动单元bub和制动电阻rlb，交流变频器lfv-b的变频电动机lm-b通过制动器lfab与控制单元lfv-cu相连通。

可编程控制器plc以及变频器能够对逻辑信号输入、连锁信号、变频器运行、零速以及故障进行检测，以此使plc以及变频器执行相应的动作；

编程控制器plc通过软件编程，实现逻辑控制；

两个交流变频器带有速度反馈卡，与安装有速度编码器的两个变频电动机组成pwm—矢量控制的交流变频调速系统，调速比达到1：100；

控制单元lfv-cu的两个卷筒侧分别转有一个绝对值编码器，并将此编码器的检测信号直接输入变频器控制单元；通过变频器输入/输出频率、电动机编码器以及卷筒绝对值编码器的信号对比，对机构运行监测并做出相应的处理；

电动机运行于一、二、三、四个象限，电机运行在减速状态时，通过制动单元向制动电阻释放电能。

本实用新型的系统，变频调速调速范围宽、精度高、响应快、升降平稳，变频器在加速和减速过程中，电动机的转速变化按斜线规律连续无级变化，电动机的机械性能好，尤其在低速运转过程，也能输出额定转矩，平滑的加减速和稳定的运转，使机构中的减速器卷筒及其传动系统在工作中不承受冲击力，而且变频调速系统绝大部分元件采用无触点电器元件，可有效的减少其故障率，从而提高其机械寿命和电气寿命。plc(可编程控制器)，与触摸屏通过profinet连接；plc与驱动部分通过高速profinet通讯连接，保证高时效性，借助1：1led通道分配，可在现场快速定位错误，发生故障时，无需编程就可通过编程软件、hmi、webserver等途径快速实现通道及诊断同一编程调试平台，程序通用，拓展性强，

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1可编程控制器plc；2控制单元lfv-cu；3-1交流变频器lfv-a；3-2交流变频器lfv-b；4-1制动单元bua；4-2制动单元bub；5-1制动电阻rla；5-2制动电阻rlb；6-1变频电动机lm-a；6-2、变频电动机lm-b；7-1速度编码器pga；7-2速度编码器pgb；8-1制动器lfaa；8-2制动器lfab；9-1绝对值编码器pga1；9-2绝对值编码器pgb1。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。

如图1所示，系统送电后会进行自检，可编程控制器plc1以及变频器能够对逻辑信号输入(联动台动作指令等)，连锁信号(塔机安全限位开关、起重量限制开关等)、变频器运行、零速以及故障等信号进行检测，以此使plc以及变频器执行相应的动作。

编程控制器plc通过软件编程，实现逻辑控制；

两个交流变频器(交流变频器lfv-a3-1和交流变频器lfv-b3-2)带有速度反馈卡，与安装有速度编码器(速度编码器pga7-1和速度编码器pgb7-2)的两个变频电动机(变频电动机lm-a6-1和变频电动机lm-b6-2)组成pwm—矢量控制的交流变频调速系统，调速比达到1：100；零速时启动转矩可达150％，调速精度很高，达到±0.02％以内。

此外，控制单元lfv-cu2的两个卷筒侧分别转有一个绝对值编码器(绝对值编码器pga19-1和绝对值编码器pgb19-2)，并将此编码器的检测信号直接输入变频器控制单元。通过变频器输入/输出频率、电动机编码器以及卷筒绝对值编码器的信号对比，从而可以实现更加准确的控制，可对机构运行中的溜钩、超速等安全故障加以监测并做出相应的处理。

电动机运行于一、二、三、四个象限，电机运行在减速状态时，通过制动单元(制动单元bua4-1和制动单元bub4-2)向制动电阻(制动电阻rla5-1和制动电阻rlb5-2)释放电能。电机工况要求制动器(制动器lfaa8-1和制动器lfab8-2)工作频繁，本系统软件保证了逻辑控制与时间参数的精确调整，确保电机制动器通电松开前，变频器还有足够大的输出电流，当制动器松开后，不会溜车；同时确保制动器松开后，要求电机在零速时启动，其转矩达到额定值的150％，使其顺利起吊重物；该软件满足了起升机构各项安全装置的设计要求，提高了系统的安全性、可靠性；具有根据不同的吊重量，分段满足电机最高运行速度的控制功能，极大提高了工作效率。

此外，本系统设置了触摸屏，通过此屏可以一目了然的了解塔机当前的工作状态，包括操作指令、运行频率、运行电流等信息。也可以通过触摸屏执行起升机构的微速以及定距运行。对于系统中出现的故障以代码和文字叙述的形式加以叙述，方便操作者和维修人员对当前故障的判断和排除。利用此屏还可以对系统的相关参数进行设定，以使系统运行状态与当前工况相符。

技术特征：

1.一种用于塔式起重机的双机构同步运行起升控制系统，其特征在于，包括可编程控制器plc、控制单元lfv-cu；两个交流变频器、两个制动单元、两个制动电阻、两个变频电动机、两个速度编码器、两个制动器和两个绝对值编码器；

可编程控制器plc、两个绝对值编码器分别联接控制单元lfv-cu；交流变频器lfv-a连接制动单元bua和制动电阻rla，交流变频器lfv-a的变频电动机lm-a通过制动器lfaa与控制单元lfv-cu相连通；交流变频器lfv-b连接制动单元bub和制动电阻rlb，交流变频器lfv-b的变频电动机lm-b通过制动器lfab与控制单元lfv-cu相连通；

可编程控制器plc以及变频器能够对逻辑信号输入、连锁信号、变频器运行、零速以及故障进行检测，以此使plc以及变频器执行相应的动作；

编程控制器plc通过软件编程，实现逻辑控制；

两个交流变频器带有速度反馈卡，与安装有速度编码器的两个变频电动机组成pwm—矢量控制的交流变频调速系统，调速比达到1：100；

控制单元lfv-cu的两个卷筒侧分别转有一个绝对值编码器，并将此编码器的检测信号直接输入变频器控制单元；通过变频器输入/输出频率、电动机编码器以及卷筒绝对值编码器的信号对比，对机构运行监测并做出相应的处理；

电动机运行于一、二、三、四个象限，电机运行在减速状态时，通过制动单元向制动电阻释放电能。

技术总结
一种用于塔式起重机的双机构同步运行起升控制系统，包括可编程控制器PLC、控制单元LFV‑CU；两个交流变频器、两个制动单元、两个制动电阻、两个变频电动机、编码器PG、两个制动器和两个绝对值编码器，控制单元带两个功率单元驱动双电机，通过矢量控制和负荷分配实现同步运行，并通过加装机构上的绝对值编码器，实现更加准确的闭环矢量控制。采用的负荷分配的方式，可以让两台电机协调出力，降低机械振动的风险。

技术研发人员：许文峰;才冰;冯超;史勇;王栓让;彭武;张鹏
受保护的技术使用者：抚顺永茂建筑机械有限公司
技术研发日：2019.08.27
技术公布日：2020.06.05