ETD790系列直流调速器在港口机械行业中的应用

2013年08月29日

摘要
 790直流调速器在港口起重机械行业中用于驱动轮胎式集装箱龙门起重机的起升、大车和小车三大主要机构。

关键词
 ETD790 港口起重机械

1 应用简介
 本案例采用两台ETD790直流调速器,驱动起升、大车和小车三大运行机构.近几年来澳门娱乐银河官网址国集装箱吞吐量年年增加,集装箱港口机械的需求数量因此也年年增加,原有的控制系统大多是安川、通用、ABB等的直流控制系统,现在大多已经买不到备件,或是费用非常昂贵,改造为交流的控制系统代价太大,因此很多码头一般还是保留直流电机,改造其直流驱动部分.本案例中用一台直流调速器驱动起升和大车,同一时间只能操作起升或大车,在起升或大车运行停止后,可自动切换到大车或起升,另外一台直流调速器驱动小车.设备改造好投入运行几个月来,系统运行平稳,性能良好.
 


2 工艺流程介绍
 CAB IO Station读取驾驶人员的操作指令,经过Profibus DP总线到电气房的PLC CPU Station,经过CPU的程序处理后再由Profibus DP总线控制小车直流调速器、起升大车直流调速器和其他辅助设备的运行停止。其中小车直流调速器控制小车一个电机,起升大车直流调速器控制大车两个电机和起升一个电机。起升和大车不能同时运行,起升正在运行时操作大车,起升将按照减速曲线停止,然后自动切换到大车运行;大车正在运行时操作起升,大车将按照减速曲线停止,然后自动切换到起升运行。小车和起升或小车和大车可以同时运行。起升要求判断负载大小恒功率运行;大车采用两个电机,正常运行时两个电机运行速度基本相同,由于某种原因大车偏离运行轨道时,两个电机要有速度差,使其能回到正常轨道上来。
 
 图1 轮胎式集装箱龙门起重机电气控制原理


3 ETD790直流调速器在轮胎式集装箱龙门起重机中的应用方案
 本方案主站采用GE 9030 Profibus DP主站模块IC693PBM200,驾驶室从站采用VersaMax Profibus DP总线接口模块,小车直流调速器站和起升大车调速器站采用Profibus DP通讯卡,整个系统配置情况如下图所示:
 

 在ProFibus DP通讯卡上设置从站地址,在790ANYBUS通讯设置中配置控制字、速度给定、励磁给定、转矩给定、状态字、速度实际值、电枢电压值、电枢电流值等,这样通讯就基本上建立了。然后再设置一些其他应用参数,自整定,结合PLC控制系统便可以运行了。

 整个系统的参数功能配置如下:
 起升
 Drive_Rated_Iarm 00600 AMPS(调速器额定电流为400A,驱动器能过载150%,起升要求过载,故设定为600A)
 Motor_Rated_Iarm 00300 AMPS
 Current_lim_pos 00480 AMPS(电机额定电流为400A,电机要求过载160%,故设定为480A)
 Current_lim_neg -00480 AMPS
 C_curr_ref any_rx3(PLC通过profibus-dp通讯写any_rx3值到电流前馈,作为附加转矩,以达到动态响应最佳效果。)
 Max_Speed 1000 RPM(最大速度设为1000rpm,电机额定速度为500rpm,通过弱磁达到最大速度)
 Field_curr_ref 00087%(PLC通过profibus-dp通讯写any_rx4值,有PARM_RD/WR参数读写功能赋值给励磁电流给定,达到起升长时间不工作时励磁电流为经济励磁电流。)
 Minimum_field_I 00025 %
 
 大车
 大车和起升为同一台调速器,当大车需运行时,需通过PLC通讯控制数字量功能f2_motor_select,由第一套起升参数切换到第二套大车参数,大车的主要参数设置如下:
 Drive_Rated_Iarm 00600 AMPS(调速器额定电流硬件拨码开关设置为600A,故设定为600A)
 Motor_Rated_Iarm 00080 AMPS
 Current_lim_pos 00120 AMPS(电机额定电流为80A,电机要求过载150%,故设定为120A)
 Current_lim_neg -00120 AMPS
 arm_volt@1500rpm 440 VOLTS(电机的额定电压为220V/1500Rpm,因两台大车电机串联,电枢电压设为440Volts。)
 Max_Speed 1500 RPM
 Field_curr_ref -1%(大车电机励磁由单独的两个励磁单元分别控制,其功能用于纠偏,所以在790里设置为-1%禁止励磁输出。)
 Minimum_field_I -1%
 
 小车
Drive_Rated_Iarm 00080 AMPS
 Motor_Rated_Iarm 00030 AMPS
 Current_lim_pos 00045 AMPS(电机额定电流为30A,电机要求过载150%,故设定为45A)
 Current_lim_neg -00045 AMPS
 arm_volt@1500rpm 660 VOLTS(电机的额定电压为440V/1000Rpm,故参数为660Volts。)
 Max_Speed 1000 RPM
 Field_curr_ref 84%
 Minimum_field_I 80%
 
4 系统配置
 系统主要配置如下:
 1、GE PLC 一套
 2、GE PLC子站 一套
 3、ETD 790/400/0400 一台
 4、ETD 790/400/0800 一台
 5、ETD 4020—V1励磁单元 两套

5 结论
 通过本次在港口机械中的使用,ETD790直流调速器凭借其强大的功能完全满足了港机的工艺要求,如两套参数切换功能,profibus-dp通讯功能,弱磁功能,经济励磁功能,电流前馈功能,电流过载功能等。目前该系统运行稳定,性能良好,也得到了客户的肯定。

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