[发明专利]一种自升式平台升降控制系统

摘要

本发明公开了一种自升式平台升降控制系统，包括中央控制台、变频驱动系统VFD、移相变压器、电机控制中心MCC、升降单元及升降电机、制动电阻箱和高度测量装置，所述中央控制台连接有变频驱动系统VFD、移相变压器、电机控制中心MCC、升降单元及升降电机、制动电阻箱和高度测量装置，可分别显示各个桩腿电机承受的动态负荷，桩腿的总动态负荷，升降电机的工作电流、功率及桩腿高度，其中电子水平仪可在显示屏上模拟平台的水平状态。本发明便于集中控制，控制精度高，后期维护方便，不会污染环境，整体造价也较为便宜，可提升建造水平和市场竞争力。 1

主权项

1.一种自升式平台升降控制系统，包括中央控制台（1）、变频驱动系统VFD（2）、移相变压器（3）、电机控制中心MCC（4）、升降单元及升降电机（5）、制动电阻箱（6）和高度测量装置（7），其特征在于，所述中央控制台（1）连接有变频驱动系统VFD（2）、移相变压器（3）、电机控制中心MCC（4）、升降单元及升降电机（5）、制动电阻箱（6）和高度测量装置（7），变频驱动系统VFD（2）连接有移相变压器（3）、电机控制中心MCC（4）和升降单元及升降电机（5），升降单元及升降电机（5）连接有制动电阻箱（6），中央控制台（1）包括触摸屏、服务器工控机、交换机、电源、按钮及转换开关和报警蜂鸣器硬件，是整个控制系统的核心单元，其包含多个PLC控制模块，通过现场总线PROFIBUS‑DP获取各现场设备的实时云线数据，再对数据信息进行相应处理后，直接以图像和文字方式显示在触摸屏上，使工作人员能够更加直观的观测到现场设备的安全状态与工作情况，平台操作人员可通过人机界面进行互动与操作，通过触摸屏进行升降系统的参数设置，控制所有升降电机的正常运转，以及升降全过程故障和状态监控，从而实现平台及桩腿的平稳升降、自动测量、过程显示、故障报警等多项功能，在中央控制台（1）上同时安装有物理水平仪和电子水平仪，用以保障平台倾斜角度在范围之类，中央控制台（1）上的4个显示屏，可分别显示各个桩腿电机承受的动态负荷，桩腿的总动态负荷，升降电机的工作电流、功率及桩腿高度，其中电子水平仪可在显示屏上模拟平台的水平状态。

2.根据权利要求1所述的一种自升式平台升降控制系统，其特征在于，四条桩腿配置相互独立的位置高度编码器，每条桩腿的基础上面都有一个高度检测齿片与桩腿齿条咬合，同轴连接一个转动小齿片，当大齿片带动小齿片转动时会给高度检测装置反馈信号，用以计算、显示每条桩腿的升降高度，以便于操作者进行监控和操作。

3.根据权利要求1所述的一种自升式平台升降控制系统，其特征在于，自升式平台的抬升电机数量多，功率不大，因此采用的一个变频器同时驱动一条桩腿的 14 台电机的一拖多模式，可实现单个桩腿的独立操作控制，变频驱动器采用常见的通用型变频器，整个机组包括整流、逆变及能量回馈制动单元，前端采用不可控器件进行整流，经移相变压器供电并联整流，通过直流母排向后端逆变单元馈电，而逆变回路多采用全控型器件构成主回路，该类型变频驱动器具有较宽的调频范围、较高的整体换能效率及较低的谐波畸变率，数据监测模块主要监测逆变模块的电压、电流、频率及输入端口和输出端口信号的状态，通信模块主要处理 PLC 与 VFD 间的双向通信，参数模块使软件能对输入设定进行存储和读取，保护模块实现 VFD 对自身及电机的各种物理保护。

4.根据权利要求1所述的一种自升式平台升降控制系统，其特征在于，所述电机控制中心MCC（4）是变频驱动系统的最后输出环节，通过现场总线与变频驱动器及主控制器连接。其主要功能包括：升降单元电机驱动输出执行、电机空间加热，升降单元刹车器输出执行、刹车空间加热、升降电机超速监测、电机负荷监测、安全回路监测。

5.根据权利要求1所述的一种自升式平台升降控制系统，其特征在于，变频器前端配双变压器组成虚拟 24 脉供电方案，可有效降低变频器对平台电网的谐波注入，将总正弦波形畸变率控制在船级社规范要求的范围，同时，每台移相变压器均配一台预充磁变压器，用于减少移相变压器开启时励磁涌流的产生，降低对电网的冲击。

6.根据权利要求1所述的一种自升式平台升降控制系统，其特征在于，当平台下放时，升降电机进入发电回馈状态，经逆变单元反向整流后造成直流母线电压升高，达到设定阈值时制动单元接通外部电阻，将电能转换为热能消耗掉，以维持正常的工作状态和保证平台额定速度下放。