[发明专利]塔头双臂双吊建筑起重机舱式自动化电气装置

说明书

一、技术领域

该装置属于自动化控制技术。 

二、背景技术

1、采用先进的可编程控制器技术。 

2、采用变频驱动技术，对机构进行调速控制。 

3、利用DP总线技术进行远程控制与管理。 

三、发明内容

1、采用工业计算机技术，对起升、旋转、变幅三大机构的自动化控制。 

该装置采用西门子的可编程控制器S7300系列产品，其中舱式控制室放在地面，内有主站控制器S7300、起升机构变频器、总电源开关、远程视屏监控器及相关的中间执行元器件。 

旋转及变幅机械驱动机构都在80～300米高的塔身上，因此，在塔臂的横梁上放置一个户外控制柜，内置一个从站，采用西门子的S7-200/EM277系列产品，并放有旋转机构与变幅机构变频器，及相应的中间执行元器件。 

本装置对起升、旋转、变幅三大机构进行控制，提高设备的可靠性，灵活满足各种功能的需要，同时对外部的故障进行监控与管理。 

司机室操作台置放在地面，司机室操作台上设置有三个主令开关，其中左边有一个主令开关，分前后、左右方向，分别表示起升1机构的上升下降和变幅1机构的减幅增幅。 

中间也有一个主令开关，分左右方向，分别表示回转机构的左右回转。右边也有一个主令开关，也分前后、左右方向，分别表示起升2机构的上升下 降和变幅2机构的减幅增幅。 

分别描述如下： 

1)、两个起升机构分别由两个主令开关控制，分别给出五档速度指令到PLC对应的输入口，分别对应额定速度的10％、30％、50％、70％、100％，两个起升机构分别由两台卷扬75KW电机与减速箱组成，由PLC控制变频驱动起升电机。该两台卷扬电机与减速箱组成的起升机构均放在地面。 

2)、旋转机构由两台185N.M力矩电机组成，有一个主令开关开关控制，同时给出三档速度指令到PLC对应的输入口，分别对应额定速度的10％、50％、90％，由PLC控制变频器驱动力矩电机，带动旋转齿轮旋转，从而带动塔身的旋转。 

3)、变幅机构由两台11KW变频电机组成，有两个主令开关开关分别控制，分别给出三档速度指令到PLC对应的输入口，分别对应额定速度的10％、50％、90％，由PLC控制变频器驱动力矩电机。 

2、采用变频技术即VVVF技术与产品，对起升、旋转、变幅三大机构的驱动与控制。 

1)、采用起重专用软件的安川H1000系列的变频器，由于起升机构要求在0HZ时能够提供200％的额定力矩，因此选用矢量闭环控制模式，此模式下，速度偏差在0.01％，同步精度较高。 

由于是双起升机构，因此采用了两套此款安川变频器。 

2)、对旋转机构，由于采用两台力矩电机，因此采用安川的A1000系列的变频器，选用V/F开环控制模式，在此模式下，可以提供在3HZ的150％的力矩，速度偏 差在0.2％。 

3)、对变幅机构，采用安川的A1000变频器，选用矢量开环模式，在此模式下，可以提供在0.5HZ的200％的力矩，速度偏差在0.2％。 

由于是双臂式，因此采用两台此款安川变频器。 

3、采用DP总线通讯方式，将三大运行机构与远程中央控制站联系起来。 

DP总线为西门子公司推广并成熟的数据传送方式，该项目设置数据传送的波特率为187.5Kbps，有效传送距离可达1公里，抗干扰性强。 

4、采用远程视频监控系统，对三大机构的运行进行监控。 

由于司机在地面的司机室内，受视野所限，为安全起见，必须对半空中的起升机构的吊钩、旋转机构及变幅机构进行监控。 

5、采用舱式带空调、防护等级为IP65的新型外观设计，满足了室外多种场合的使用要求。 

1)、全封闭式舱式控制房，外接电缆连接部分采用航空插头，防水性好，同时又便于安装。 

2)、将舱式再分成两部分，将发热的制动电阻置放在外仓内，内置多个风扇，同时根据风向，在外壁上开通风荷叶孔，并与内仓分隔开。 

3)、内室装有双制式冷暖空调，保持温度恒定。 

四、附图说明

1、图1：DP总线通讯方式，将三大运行机构与远程中央控制站联系 

①：控制主站 

②：控制从站 

①和②通过profibus DP网络实现通讯。 

2、图2：现场布置图 

①：操作台 

②：显示器 

③：视频分割器 

④：视频通讯