专利名称：吊车卷扬制动系统控制保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金起重机安全保障领域，特别是涉及一种吊车卷扬制动系统控制保护装置。
背景技术：
吊车卷扬溜钩的故障在各个冶金吊上发生的非常普遍，泼钢的严重事故时有发 生，由于吊车作业的特殊性，特别是液态金属吊车的作业，一旦出现溜钩泼钢往往导致群死 群伤，后果非常严重。参见图1和图2所示，目前吊车卷扬制动系统的安全保护由PLC控 制，当PLC分析判断以下4个条件同时具备时才控制制动器中继输出条件1、控制器延时4 秒；条件2、装置运行信号发出；条件3、装置故障信号发出；条件4、定子调压主装置控制信 号发出。当上述4个条件同时具备时，制动器控制中继输出，控制电闸接触器，电闸为断电 常闭状态，通电时才开闸，开闸状态下才可能发生吊车卷扬溜钩事故。鉴于目前的吊车卷扬 制动系统还不够安全可靠，如何避免吊车卷扬溜钩导致泼钢伤人事故、为实际生产中吊车 作业提供安全保障成为冶金起重机安全保障领域亟待解决的技术难题。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种能够避免吊车卷扬 溜钩导致泼钢伤人事故的吊车卷扬制动系统控制保护装置。本实用新型提供的吊车卷扬制动系统控制保护装置，包括控制吊车卷扬制动系统 的可编程逻辑控制器PLC，由PLC控制的定子调压主装置、电闸接触器以及控制电闸接触器 的继电器，还包括由PLC控制的定子调压从装置，吊车卷扬制动系统中的吊车卷扬制动器 的反馈输入端、定子调压主装置的输出控制端、定子调压从装置的输出控制端均与PLC的 输入端相连，所述继电器、电间接触器各设置有2个，2个继电器并联连接，2个电间接触器 串联连接，2个继电器均与PLC的输出端相连，每个继电器各连接一个电闸接触器。在上述技术方案中，所述PLC的输出端还连接有报警器。在上述技术方案中，所述2个电闸接触器的反馈输出端均与PLC的输入端相连；所 述2个电间接触器中的一个与吊车卷扬制动器相连，另一个与控制吊车卷扬制动器的控制 开关相连。在上述技术方案中，所述吊车卷扬制动器并联连接，设有偶数个，一般为2个或4 个，根据实际需要设定。对各个吊车的装置参数以及PLC程序进行分析，发现吊车出现溜钩的多数原因是 故障状态下变频器不能及时抱间造成的，为了保证故障状态下吊车卷扬制动器能及时有效 地实现抱闸，本实用新型把PLC程序里的部分延时模块进行了优化，将控制器正常的抱闸 时间由原来的4S修改为2S;同时用变频器的故障停车输出信号直接控制抱闸输出，减少中 间环节，保证了故障状态的正常抱闸。为了减少吊车卷扬制动器控制系统的故障率，增加 吊车卷扬制动器控制的安全系数，针对可能出现的PLC点烧损、继电器卡阻或粘连、电闸接触器卡阻或粘连等问题进行分析，认为在适当增加控制元件的情况下能够很大程度上减少 以上故障的发生。本实用新型在PLC中增加了一个抱闸输出点，这个抱闸输出点控制增加 的一个继电器，这个继电器再控制增加的电间接触器。其中两个继电器并联，两个接触器串 联。这样吊车卷扬制动器的控制系统就有了两套控制回路，其中一路出现故障不会影响其 正常工作。而按概率计算，两个相同元器件同时出现故障的概率可视为零。同时，为了保证 两路控制都随时保持完好，我们制定了一套切实可行的检查方案，随时对可能出现的问题 进行检查。而且对两个控制回路的元件做了一套监控系统，一旦某个元件出现了故障，信息 就立即会在司机室的触摸屏和电铃里做出警示。综上所述，与现有技术相比，本实用新型的优点在于本实用新型能够减少吊车卷 扬制动器抱间过程中可能出现的故障以及增加吊车卷扬制动器在故障状态实现及时抱闸 的可靠性，从而避免吊车卷扬溜钩导致泼钢伤人事故、为实际生产中吊车作业提供安全保障。
图1为现有技术控制回路的原理框图；图2为现有技术动力回路的原理框图；图3为本实用新型的结构示意图；图4为本实用新型控制回路的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解 为对本实用新型的限制。参见图3所示，本实用新型提供的吊车卷扬制动系统控制保护装置，包括控制吊 车卷扬制动系统的可编程逻辑控制器PLC，由PLC控制的定子调压主装置、定子调压从装 置、电闸接触器1、电闸接触器2、报警器以及分别控制电闸接触器1、2的继电器1和继电器 2，吊车卷扬制动系统中的吊车卷扬制动器的反馈输入端、定子调压主装置的输出控制端、 定子调压从装置的输出控制端均与PLC的输入端相连，继电器1和继电器2并联，均与PLC 的输出端相连，继电器1与电闸接触器1相连，继电器2与电闸接触器2相连，每个继电器各 控制一个电闸接触器。电闸接触器1、电闸接触器2串联，电闸接触器1、电闸接触器2的反 馈输出端均与PLC的输入端相连，控制吊车卷扬制动器的输出。电闸接触器2与4个(也 可为2个，根据实际需要来定，一般为偶数个)并联的吊车卷扬制动器相连，电闸接触器1 与控制吊车卷扬制动器的控制开关相连。报警器与PLC的输出端相连。本实用新型的工作原理如下避免出现吊车卷扬溜钩的故障关键在于制动器能够及时有效地实现抱闸，为了解 决吊车故障状态能及时有效地抱间的难题，对各个吊车的装置参数以及PLC程序进行分 析，发现吊车出现溜钩的多数原因是故障状态下变频器不能及时抱闸造成的。为了保证故 障状态下制动器能及时有效地实现抱闸。本实用新型将PLC程序里的部分延时模块进行了 优化，将控制器正常的抱闸时间由原来的4S修改为2S。参见图4所示，当PLC分析判断以 下5个条件同时具备时才控制制动器中继输出条件1、控制器延时2秒；条件2、装置运行信号发出；条件3、装置故障信号发出；条件4、定子调压主装置控制信号发出；条件5、定子 调压从装置控制信号发出。同时用变频器的故障停车输出信号直接控制抱闸输出，减少中 间环节，保证了故障状态的正常抱闸。为了减少卷扬制动器控制系统的故障率，增加制动器控制的安全系数，针对可能 出现的PLC点烧损、继电器卡阻或粘连、闸接触器卡阻或粘连等问题进行分析，结果认为在 适当增加控制元件的情况下能够很大程度上减少以上故障的发生。PLC程序中，输出信号 为两个点，并且在定子调压中的故障反馈点也取为两个。继电器1和继电器2分别由不同 的PLC信号点给出。本实用新型在PLC中增加了一个抱闸输出点，这个抱闸输出点控制增 加的一个继电器，这个继电器再控制增加的间接触器。其中两个继电器并联，两个接触器串 联。这样制动器的控制系统就有了两套控制回路，其中一路出现故障不会影响其正常工作。 而按概率计算，两个相同元器件同时出现故障的概率可视为零。例如，PLC点烧损的几率若 定为十万分之一，则通过增加输出抱闸点的办法后，两个点同时出现故障的几率为百亿分 之一，可视为0，如果继电器和电闸接触器卡阻或粘连的几率为万分之一的话，则两个继电 器或者两个电闸接触器同时出现卡阻的几率为亿分之一，仍可视为零。同样的，本实用新型 将定子调压装置的故障点也一起放在程序中，这样也基本上杜绝了这部分可能出现故障的 可能。为了控制极小的故障几率不发生，PLC中设有故障报警程序，可以对系统硬件的故 障进行诊断，并及时发出报警信号。在故障报警程序中将反馈点(电闸的实际状态)与PLC 输出点状态相比较。如果实际状态在一定时 间内与输出状态不一致，则可判定闸出现了粘 连或卡阻等故障，这样就触发了报警信号。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求一种吊车卷扬制动系统控制保护装置，包括控制吊车卷扬制动系统的可编程逻辑控制器PLC，由PLC控制的定子调压主装置、电闸接触器以及控制电闸接触器的继电器，其特征在于还包括由PLC控制的定子调压从装置，吊车卷扬制动系统中的吊车卷扬制动器的反馈输入端、定子调压主装置的输出控制端、定子调压从装置的输出控制端均与PLC的输入端相连，所述继电器、电闸接触器各设置有2个，2个继电器并联连接，2个电闸接触器串联连接，2个继电器均与PLC的输出端相连，每个继电器各连接一个电闸接触器。
2.如权利要求1所述的吊车卷扬制动系统控制保护装置，其特征在于所述PLC的输 出端还连接有报警器。
3.如权利要求1所述的吊车卷扬制动系统控制保护装置，其特征在于所述2个电闸 接触器的反馈输出端均与PLC的输入端相连。
4.如权利要求1所述的吊车卷扬制动系统控制保护装置，其特征在于所述2个电闸 接触器中的一个与吊车卷扬制动器相连，另一个与控制吊车卷扬制动器的控制开关相连。
5.如权利要求4所述的吊车卷扬制动系统控制保护装置，其特征在于所述吊车卷扬 制动器设有偶数个。
6.如权利要求5所述的吊车卷扬制动系统控制保护装置，其特征在于所述吊车卷扬 制动器设有2个或4个。
7.如权利要求5所述的吊车卷扬制动系统控制保护装置，其特征在于所述吊车卷扬 制动器并联连接。
专利摘要本实用新型公开了一种吊车卷扬制动系统控制保护装置，包括控制吊车卷扬制动系统的PLC，由PLC控制的定子调压主装置、电闸接触器以及控制电闸接触器的继电器，还包括由PLC控制的定子调压从装置，吊车卷扬制动系统中吊车卷扬制动器的反馈输入端、定子调压主装置、定子调压从装置的输出端均与PLC的输入端相连，所述继电器、电闸接触器各设置有2个，2个继电器并联连接，2个电闸接触器串联连接，2个继电器均与PLC的输出端相连，每个继电器各连接一电闸接触器。本实用新型能减少吊车卷扬制动器抱闸过程中可能出现的故障、增加在故障状态及时抱闸的可靠性，避免吊车卷扬溜钩导致泼钢伤人事故，为实际生产中吊车作业提供安全保障。
文档编号B66D5/30GK201567181SQ20092028910
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者周佑全, 张波, 王争耀, 黄杰 申请人:武汉钢铁(集团)公司