30-TON-电磁式B.T.C电气控制系统-0705
开关变换器-第5章 矩阵变换器建模
(6-25)
10
6.5.3 矩阵式交-交变频电路
式中，Sij i (U ,V ,W ) j ( A, B, C) 为对应双向开关的开关函数，导通时取值为1，关
断时取值为0。
u UV u UN u VN (S UA S VA )u A (S UB S VB )u B (S UC S VC )u C (6-26) u VW u VN u WN (S VA S WA )u A (S VB S WB )u B (S VC S WC )u C u u u (S S )u (S S )u (S S )u WN UN WA UA A WB UB B WC UC C WU
18
6.5.3 矩阵式交-交变频电路
◆矩阵变换器的等效交-直-交空间矢量调制 由于矩阵式变换电路可以等效成虚拟交-直-交变换电路，因此可以采用成熟的空 间矢量调制来实现其控制。 针对虚拟逆变器部分的控制，为了获得频
SiA SiB SiC 1, i (U,V, W)
(6-28)
(a) 带中性线的三相矩阵式交交变频电路 (b) 不带中性线的三相矩阵式交交变频电路
6-27 三相矩阵式交交变频电路
12
6.5.3 矩阵式交-交变频电路
◆三相矩阵变换器的等效交-直-交结构
前南斯拉夫学者Huber和美国教授Borojevic两人在1989年提出将交-交变换等 效（虚拟）为交-直-交结构变换，如图6-28所示，采用一个虚拟的中间直流环节将 矩阵式变换器等效为传统的整流器-逆变器结构，只是其中的整流器和逆变器都为 虚拟的。采用成熟的PWM整流和PWM逆变合成技术，既能够控制输出电压波形，又能 控制输入电流波形，且输入功率因数可控。
30t28m船用起重机液压系统的设计与仿真分析
30t/28m船用起重机液压系统的设计与仿真分析船用起重机是船舶自备的重要起重设备,其应用对我国远洋运输业的发展、海洋资源的开发以及海洋权益的维护具有重要意义。
液压传动以其独特的优势在船用起重机中的应用日益广泛,按照调速方式的不同,船用起重机液压系统有开式和闭式两种型式。
相比之下,闭式系统效率高,占用空间小,已逐渐成为船用起重机液压系统的主要应用型式。
目前,对于船用起重机闭式系统的综合分析并不多见,且与开式系统的性能比较往往局限于定性分析。
本文分别对30t/28m船用起重机开、闭式液压系统进行了设计及仿真分析,并以起升回路为基础,对其工作过程中启制动时液压系统的流量-压力特性、机械结构的振动冲击等综合性能进行了深入研究,为开、闭式液压系统的实际应用提供了重要参考依据。
设计了30t/28m船用起重机闭式液压系统,对起升、补油控制回路进行了计算选型,完成了液压系统的结构设计。
将起升机构等效为三质量二自由度系统,建立了机械结构和液压系统相耦合的起升系统数学模型,并在仿真平台AMESim中建立了起升回路的仿真模型。
针对船用起重机在最大工作幅度28m,起吊额定载荷30t时系统的静动态特性进行了仿真分析,得到了系统的主要特性曲线。
结果表明：采用闭式液压系统不仅有效提高了系统效率,降低了机械结构的振动冲击,还能对吊重的势能进行回收。
以起升系统为基础,进一步建立了包括变幅、回转及补油控制回路在内的闭式液压系统仿真模型,并对船用起重机在某个典型工作周期内各回路的工作特性进行了仿真分析,得到了系统的综合特性,并分析了各回路之间的性能差异。
在船用起重机机械结构不变的基础上,设计了相应的负载敏感开式液压系统；建立了起升回路的数学模型及仿真模型；并在与闭式系统相同工况下进行了仿真分析。
结果表明：采用负载敏感的开式系统能使泵的输出功率与负载相适应,且调速性能良好；但在系统效率以及功率回收等方面与闭式系统相比存在较大差异。
上述成果对船用起重机开、闭式液压系统的选用以及系统的设计与试验具有重要的参考价值。
北石顶驱电气手册
5. 操作程序...................................................................................................................... 20 5.1. 电气控制系统启停...................................................................................................... 20 5.1.1. 启动前的检查.............................................................................................................. 20 5.1.2. 上电程序...................................................................................................................... 20 5.1.3. 启动系统...................................................................................................................... 20 5.1.4. 停止系统...................................................................................................................... 20 5.2. 液压系统启停.............................................................................................................. 21 5.2.1. 本地启停液压系统...................................................................................................... 21 5.2.2. 司钻台启停液压系统.................................................................................................. 21 5.2.3. 液压系统冷却.............................................................................................................. 21 5.3. 主电机加热器.............................................................................................................. 22 5.4. 主电机冷却风机.......................................................................................................... 22 5.5. 刹车.............................................................................................................................. 22 5.6. 钻井操作...................................................................................................................... 23 5.6.1. 恒扭矩与恒功率.......................................................................................................... 24 5.6.2. 速度控制与转矩控制.................................................................................................. 24 5.6.3. 停止钻井...................................................................................................................... 24 5.7. 上卸扣操作.................................................................................................................. 25 5.7.1. 上扣操作...................................................................................................................... 25 5.7.2. 卸扣操作...................................................................................................................... 26 5.8. 背钳操作...................................................................................................................... 26 5.9. 吊环操作...................................................................................................................... 27 5.10. 井控和 IBOP 操作....................................................................................................... 27 5.11. 急停操作...................................................................................................................... 27 5.12. 故障/报警..................................................................................................................... 28 5.13. 编码器切换.................................................................................................................. 28 5.14. 应急操作...................................................................................................................... 29 5.14.1. 启动应急操作模式...................................................................................................... 29 5.14.2. 停止应急操作模式...................................................................................................... 29 5.14.3. 纯手动应急操作模式.................................................................................................. 29 6. 参数修改...................................................................................................................... 31
合肥工业大学--电力电子技术--精品课程
图4-6 电阻负载单相交流调压电路 基波和谐波电流含量
0
60
120 180
触发延迟角α/( °)
合肥工业大学电气工程学院电力电子技术精品课程项目组
12.1.1 单相交流调压电路
阻感负载的情况
电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波 随着次数的增加，谐波含量减少 和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些
合肥工业大学电气工程学院电力电子技术精品课程项目组
12.1.1 单相交流调压电路
利用边界条件：ωt = α +θ时io =0,可求得θ：
sin( α + θ − ϕ ) = sin( α − ϕ ) e
180
0 9° 9° ϕ= ° ° 75 75 ° 60 ° ° 45 45 ° ° 30 ° 30 ° 15 15° 0
λ=
P Uo I o Uo = = = S U1 I o U1 1 π −α sin 2α + 2π π
(4-4)
合肥工业大学电气工程学院电力电子技术精品课程项目组
12.1.1 单相交流调压电路
• 的关系: 输出电压与α的关系
移相范围为0≤ α ≤π。 α =0时，输出电压为最 大， Uo=U1。随α的增大，Uo降低， α =π时， Uo =0。
(n=3,5,7,…)
bn =
基波和各次谐波有效值
Uon = 1 2
2 2 an + bn
(n=1,3,5,7,…)
(4-13)
•
负载电流基波和各次谐波有效值
I on = Uon / R
(4-14 )
飞机电气系统 第三章飞机交流供电系统
恒装的安装位置
34
恒速传动装置的四个发展阶段
使用年代
四、五十年代 六十年代
七十年代
八十年代后
项目
系统功率(kVA)
40
60
60
40
系统重量(kg)
99~145
63
43
33
系统重功比(kg/k VA)
2.5~3.6
1.22
0.71~0.85
0.83
可靠性 MTBF·h
30
§3-3恒速恒频交流电源
31
一、概述
➢ 恒速恒频简称CSCF
(Constant Speed Constant Frequency)
➢ 核心装置：恒速传动装置
CSD (Constant Speed Drive)
32
功用和分类
功用：用来保持交流发电机转速基本恒 定 分类：液压式、机械式、液压机械式、 电磁式、电磁机械式
第三章 飞机交流供电系统
§3-1 飞机交流供电系统概述
1
大中型民航客机采用交流 电源系统的主要因素
✓ 电源容量增加，需要提高电源电压 以减轻系统重量
✓ 工作环境限制
❖ 随着飞机飞行高度的增加，直流电机炭刷 和整流子的磨损变得越来越严重
❖ 用电量增加，电机发热增加，需要效率更 高的冷却方式
✓ 电压和功率变换的要求
频率：一般为400HZ 转速：恒速恒频常见转速为6000、8000、 12000、24000转/分（r/min）
19
§3-2飞机无刷交流 发电机
20
有刷 无刷
异步 同步
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飞机无刷交流发电机 同步发电机
转子转速n与定子绕组中电流所产 生的旋转磁场的转速n1相等，且转向相 同，这样的发电机称为同步发电机。
PLC练习题S200
·《可编程序控制器技术》试题（1）一、填空题（每空1分，共20分）1．S7-200系列PLC的指令系统有、、三种类型。
1、梯形图，语句表，功能块2．PLC的软件系统可分为和两大部分。
2、用户程序，系统程序3．位寻址的格式由、、分隔符及四部分组成。
3、存储器标识符，字节地址，位号4．定时器的三种类型分别是、和。
4、TON，TOF，TONR5．字移位指令的最大移位位数为。
5、166．顺序控制继电器指令包括、和三个指令。
6、SCR，SCRT，SCRE7．子程序可以嵌套，嵌套深度最多为层。
7、88．通常把内部存储器又称为。
8、中间存储器9． PLC运行时总是ON的特殊存储器位是。
9、SM0.010．用来累计比CPU扫描速率还要快的事件的是。
10、高速计数器11．通过通讯处理器，可以将S7-200系统连接到工业以太网（IE）中。
11、CP-243-1 IT二、选择题（每题2分，共40分）1．PLC的工作方式是 D 。
A、等待工作方式；B、中断工作方式；C、扫描工作方式；D、循环扫描工作方式；2．在输出扫描阶段，将 B 寄存器中的内容复制到输出接线端子上。
A、输入映象；B、输出映象；C、变量存储器；D、内部存储器；3．JMP n 这条指令中，n的取值范围是 D 。
A、0-128；B、1-64；C、0-256；D、0-255；(4)．顺序控制段开始指令的操作码是 A 。
A、SCR；B、SCRP；C、SCRE；D、SCRT；5．给出FOR指令的格式如右图所示。
当EN条件允许时将FOR 与NEXT 指令之间的程序执行 A 次。
A、20；B、1；C、VW10；D、19；6．双字整数的加减法指令的操作数都采用B 寻址方式。
A、字；B、双字；C、字节；D、位；(7)．若整数的乘/除法指令的执行结果是零则影响 A 位。
A、SM1.0；B、SM1.1；C、SM1.2；D、SM1.3；(8)．实数开方指令的梯形图操作码是C 。
PLC题库答案
PLC题库答案5、⼿持式编程器可以为PLC编写语句表⽅式的程序。
6、PLC⼀般能（能，不能）为外部传感器提供24V直流电源。
7、PLC的输出接⼝类型有继电器，晶闸管与场效应晶体管。
8、PLC的软件系统可分为系统程序和⽤户程序两⼤部分。
10、PLC采⽤_循环扫描_⼯作⽅式，其过程可分为五个阶段：_⾃诊断检查__，通信处理，输⼊采样，_执⾏⽤户程序_和_输出改写_，称为⼀个扫描周期。
11、将编程器内编写的程序写⼊PLC时，PLC必须处在_STOP_模式。
⼆、简答题1、在复杂的电⽓控制中，采⽤PLC控制与传统的继电器控制有哪些优越性？2、什么是可编程控制器？它的特点是什么？3、PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？4、PLC数字量输出接⼝按输出开关器件的种类不同，有哪⼏种类型？它们各有什么特点？5、简述PLC的扫描⼯作过程。
6、为什么PLC中软继电器的触点可⽆数次使⽤？7、PLC按I/O点数和结构形式可分为⼏类？8、PLC执⾏程序是以循环扫描⽅式进⾏的，请问每⼀扫描过程分为哪⼏个阶段？三、判断题1、PLC的输⼊电路均采⽤光电耦合隔离⽅式。
（×）2、CPU224型PLC本机I/O点数为14/10。
（√）3、PLC的周期性循环扫描⽅式不会产⽣输⼊/输出滞后时间。
（×）4、间接寻址是通过地址指针来存取存储器中的数据。
（?√??）5、存储器AI、AQ只能使⽤字寻址⽅式来存取信息。
（?√??）四、选择题A.、⽇本松下公司，1970年；B、德国西门⼦公司，1969年；C、美国通⽤公司，1968年；D、美国数字设备公司，1969年。
2、下列不属于PLC硬件系统组成的是（A）A、⽤户程序B、输⼊输出接⼝C、中央处理单元D、通讯接⼝3、CPU226型PLC本机I/O点数为（C）A、14/10B、8/16C、24/16D、14/164、S7-200系列可编程序控制器的直流电源输⼊范围是（C）A、24-220V ACB、220-380V ACC、DC24VD、86-26420V AC5、S7-200系列继电器输出的可编程序控制器，⼀个继电器输出点的最⼤通过电流是（D ）A、1AB、0.5AC、0.75AD、2 A6、如需要3路模拟量输⼊1路模拟量输出，在S7-200系列PLC中应选（A）模块。
PLC知识点
PLC知识点一、基本知识PART A1.低压电器标准规定，低压电器通常是指工作在交流电压小于（1200V），直流电压小于（1500V）的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器设备。
2.时间继电器按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
3.低压隔离器也称刀开关，品种主要有低压刀开关、和熔断器式刀开关、组合开关3种。
4.电气控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。
5.交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。
6.电气控制线路的表示方法有电气原理图、电气元件布置图和电气安装接线图3种。
7.热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期过载保护。
8.主令电器是在自动控制系统中发出指令或（信号）的电器，用来控制接触器、继电器或其他电器线圈，使电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目的。
9.S7-1200PLC的用户程序开发过程主要步骤有新建项目、硬件组态、PLC编程、编译下载和仿真调试。
10.PLC主要由CPU、存储器、I/O设备、扩展单元、外设与通信等部分组成。
PART B11.(F)PLC在程序执行阶段是在用户程序管理下运行的。
12.(T)速度继电器的常闭触点通常在转速小于一定转速时恢复闭合。
13.(T)由于熔断器要断开电路，同样存在电弧熄灭问题。
14.(F)在设计PLC的梯形图时，左母线与线圈之间是否需要触点可以根据需要确定。
15.(T)和继电接触控制图相似，梯形图中也可以理解为有电流流通，即“能流”。
当触点闭合或条件满足时，能量就可“流动”起来。
16.(F)速度继电器的定子与被控电动机的轴固定连接用于测量电机转速。
17.(T)安装刀开关时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。
18.(F)S7-1200PLC的扩展模块安装方式灵活，如通信模块可以安装在CPU模块的左右两侧。
运动控制系统习题集解(直流部分)2
习题二转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速,应调节什么参数?改变转速调节器的放大倍数Kn行不行? 改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行? 改变转速反馈系数α行不行?若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的哪些参数?答：①在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速,应调节的参数有：转速给定电压U*n，因为转速反馈系统的转速输出服从给定。
②改变转速调节器的放大倍数Kn，只是加快过渡过程，但转速调节器的放大倍数Kn的影响在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。
因此，不能通过改变转速调节器的放大倍数Kn，来改变转速③改变改变电力电子变换器的放大倍数Ks，只是加快过渡过程，但转电力电子变换器的放大倍数Ks的影响在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统有调节和抑制能力。
因此，不能通过改变电力电子变换器的放大倍数Ks，来改变转速④改变转速反馈系数α，能改变转速。
转速反馈系数α的影响不在转速负反馈环内的前向通道上，它引起的转速变化，系统没有调节和抑制能力。
因此，可以通过改变转速反馈系数α来改变转速，但在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行最终的转速还是服从给定。
⑤若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的参数有：转速的给定U*n、转速调节器的放大倍数Kn、转速调节器的限幅值、转速反馈系数α等，因为它们都在电流环之外。
2-2 在转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么?答：在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时，转速调节器退饱和，PI的作用使得转速调节器的输入偏差电压为0，转速调节器的输出电压由于维持在U*im（n*）。
在转速、电流双闭环调速系统中稳定运行时，电流调节器不饱和，PI的作用使得电流调节器的输入偏差电压为0，形成一个电流随动子系统，力图使I d尽快跟随其给定U*i. 电流调节器的输出电压U C 又后面的环节决定。
运动控制系统课后答案
习题解答（供参考）习题二2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)nn s n rpm D s ∆==⨯⨯=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变， 统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=min 0min 15015135Nn n n =-∆=-=max min148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=[(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1ND n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33ND n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少?解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯=(2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
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30-TON-电磁式B.T.C电气控制系统-0705
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完成。驱动与控制系统由PLC、调速装置、机上监控管理系统及其相互间的通讯装置等组成。同时还有电缆卷筒、各机构的限位装置以及根据起重机安全规程所规定的各种安全保护装置等辅助机构。起升、小车牵引、俯仰、大车行走机构均采用先进的交流变频调速方案，PLC作为控制的核心，优化了起重机的控制性能。以下将详细介绍该起重机的电气控制系统，并对电磁系统做一简要介绍。
2 电气控制系统 2.1 系统的组成 该起重机的电控系统由高压和低压两部分组成。 高压部分由高压电缆卷筒、高压电缆和高压开关柜组成。高压电源通过电缆卷筒送至机械房高压开关柜上，再通过一台1000KVA的三相干式高压变压器将高压电转换为380V电源为起升、电磁、大车、小车/俯仰机构提供动力电源。低压部分包括：PLC控制主站、计算机工控系统和动力传动系统。动力传动系统又包括：起升机构、大车机构、小车/俯仰机构、电磁机构。高低压两部分通过一台三相干式变压器联系在一起，共同组成了整套电气控制系统。
2.2 系统的网络配置 - 2 -
B.T.C的中央控制器采用西门子S7-300系列PLC，CPU选用的是CPU315-2DP，它作为控制系统的主站与ET200、各机构传动变频器、绝对值编码器通过PROFIBUS总线协议共同组成了整套电控系统的网络配置。这台起重机起升高度高，悬臂跨度大，司机室分站又是可移动的，其PROFIBUS通讯总线要经过小车滑触线才能接至司机室分站当中，导致PROFIBUS通讯电缆总长度过长，传输信号衰减，影响整机通讯系统的正常运行，为了解决这一问题，在这套电控系统中，我们将绝对值编码器通过光纤链路模块与PROFIBUS总线连接，这样不仅缩短了通讯电缆的长度，而且，光纤作为传输信号的介质不受外界的干扰，大大提高了通讯系统的稳定性。系统的网络配置如图1所示。另外，在系统中还配置了CMMS系统用于监视和记录起重机运行情况，并将起重机的故障输出形成报表，记录存档，以备日后检查和维修设备时查看；同时，在司机室分站中配置了一台触摸屏，能够快速、直观、准确的实现人机交换。 - 3 -
图1 系统的网络配置 2.3 交流变频调速系统 在前文已经介绍了该起重机的系统组成，其中动力机构分为起升、大车行走、小车/悬臂等机构。这些机构的控制方案采用都是单传动控制，即变频调速方式。在这个机构当中，大车行走和小车机构的控制方式相同，在这里我们只选择有代表性的起升、小车、悬臂机构做详细的介绍。
2.3.1 起升机构 2.3.1.1 工作原理 起升机构由两台三相鼠笼式交流电动机驱动，每台交 - 4 -
流电动机各由一台SEOHO变频器驱动，两台起升变频器之间为主从控制，主机接收运行和停止信号，同时将该信号发送给从机完成主从机的同步控制。当从机出现故障时，会将故障反馈给主机，主机根据从机反馈回来的信号做相应的处理。 起升速度检测通过安装在电机非输出轴的脉冲编码器来实现，脉冲编码器测量的速度值直接输送到变频器作为速度闭环控制的速度反馈；起升位置测量通过安装在电机非输出轴的绝对值编码器来实现，绝对值编码器通过光纤直接连接到PROFIBUS总线。 在正常停车过程中，电机首先是电气减速，当速度降到大约3％的最大速度时PLC切断制动器主回路电源进行制动刹车。 在两台起升电机的非输出轴端各装有一个离心式超速开关，用于起升机构的超速保护。超速开关有硬件触点接入急停回路，同时也有触点接入PLC输入点，当起升机构检测到超速时会立即切断主回路，PLC关闭刹车硬件回路，只有超速开关复位后才能恢复正常工作。
2.3.1.2 机构的操作 起升机构可通过选择开关进行选择“司机室”或“机械室”操作，然后用联动台手柄（司机室）或旋转按钮（机械室）进行控制。选择司机室操作时，操作手柄的 - 5 -
速度给定和速度方向信号送给ET200M远程I/O站，往前后推动操作手柄来生成起升速度给定值和速度方向。 驱动中的斜波函数发生器将速度给定按设定的加速时间上升，加速时间和制动时间因此而不受手柄移动速度的影响。 起升也可以从机械房的就地操作面板进行操作。就地操作时首先从就地操作站起动B.T.C，选择机构使能，将选择开关拨到起升上升或者下降，就能操作起升机构，10％的速度给定值和速度方向送往PLC；就地操作时起升的速度只有最大速度的10％，将按钮拨到零位速度给定置成零。当起升机构更换钢丝绳可以使用就地操作更为方便。 当就地点动操作时除紧急限位开关和过载保护外所有的限位开关都是无效的。 当需要调整限位开关时可以从电气房用紧急限位旁通开关将紧急限位开关旁路。
2.3.1.3 机构的刹车控制 当驱动器在停止状态时，机械刹车将机构刹住。刹车由电磁吸盘带动机械推力器打开，用刹车片来刹车。当刹车打开时刹车打开限位开关动作，信号送到PLC，作为运行的连锁。PLC确保电机在非零速状态时刹车打开，当驱动器停止时刹车自动关闭，但当有急停时刹车不会等待驱动器停止而立刻抱闸。 - 6 -
2.3.2 小车机构 2.3.2.1 工作原理 小车机构由两台37KW的三相鼠笼式交流电动机驱动，交流电动机通过SEOHO变频器驱动，作开环控制。由于此变频器是小车/悬臂共用的，所以，小车机构和悬臂机构是完全互锁的，即当选择小车机构动作时悬臂必须不能动作，反之，当悬臂机构动作时小车机构必须不能动作。通过对变频器内部电机组的定义可以实现机构的判别（悬臂电机组为1；小车电机组为2）。在小车轨道的前后两端各有一个减速检查限位开关来检查小车是否减速。 在正常停车过程中，电机首先是电气减速，当速度降到大约3％的最大速度时PLC切断制动器主回路电源进行制动刹车。 在小车运行过程中，在槛梁位置区，电磁挂梁底部必须高于槛梁高度，如果这个条件没有满足，小车路侧方向将立刻停止，小车刹车立刻关闭，否则，将可能导致电磁挂梁与槛梁相撞。
2.3.2.2 机构的操作 小车可以从司机室左操作台的操作手柄进行操作，操作手柄的速度给定和速度方向信号送给ET200M远程I/O站，往前后推动操作手柄来生成小车速度给定值和速度方向。 - 7 -
操作手柄有四个方向，只有前后方向为小车操作方向。 同起升机构一样，驱动中的斜波函数发生器将速度给定按设定的加速时间上升，加速时间和制动时间因此而不受手柄移动速度的影响
2.3.2.3 机构的刹车控制 与起升机构类似，当小车机构的驱动器在停止状态时，机械刹车将机构刹住，不同的是小车刹车采用的是电力液压块式制动器。当刹车打开时刹车打开限位开关动作，信号送到PLC，作为运行的连锁。PLC确保电机在非零速状态时刹车打开，当驱动器停止时刹车自动关闭，但当有急停时刹车不会等待驱动器停止而立刻抱闸。
2.3.3 俯仰（悬臂）机构 2.3.3.1 工作原理 俯仰机构由一台三相鼠笼式交流电动机驱动，俯仰电动机与小车电动机共用一台SEOHO变频器驱动。由于此变频器是小车/悬臂共用的，所以，悬臂机构和小车机构是完全互锁的，这点在前文已经介绍过，就不在赘述。 俯仰机构的速度检测通过安装在电机非输出轴的脉冲编码器来实现，脉冲编码器测量的速度值直接输送到变频器作为速度闭环控制的速度反馈。
2.3.3.2 机构的操作 - 8 -
悬臂具有手动和自动两种操作方式，正常情况下悬臂是自动操作的（自动操作只允许悬臂在水平位置或挂住位置）。悬臂手动操作时，挂钩也将是手动抬起或放下。手动操作以固定的速度上下运行，速度值可以选择高速/低速模式。在悬臂自动操作模式下，悬臂由PLC控制从一个位置到另一个位置，PLC控制悬臂的升降和挂钩等整个循环。俯仰机构只能在俯仰操作室操作。
2.4 电磁系统 本文所介绍的即该设备上使用的电磁系统是直流电磁系统，它是由整流单元、充电单元、电磁控制单元、电磁铁以及操作和控制回路组成的。该电磁系统具有七块电磁铁，其功率为4.58KW，电压为DC220V,电流为20.5A。为了满足被吊装钢板不同需求，该系统具有整吸整放功能，同时可以通过档位开关调节电磁铁的吸力，达到钢板分张下放的目的。电磁系统不同于永磁系统，当供电设备停止供电时，电磁系统将无法工作。设备在使用当中往往会遇到这种紧急情况，当设备正在使用电磁系统将钢板吊离地面或船舱时，设备突然停止供电，这时，钢板已经被吊离地面或船舱一定的高度，如果电磁系统此时不能马上得到供电，电磁铁将瞬间失去磁力，钢板将从高空坠落砸坏船体、地面或码头，甚至造成人身伤亡。为了解决之一问题，系统中设有停电保磁装置。 - 9 -
它是由18块DC12V的蓄电池串联组成，总电压达到DC216V，满足电磁铁电压要求，当设备突然掉电时，停电保磁装置立即启动，为电磁铁和电磁制动器提供电源，通过点动下放按钮将钢板安全下放至安全位置，保证了设备的使用安全。由于蓄电池的容量有限，为300AH,因此停电保磁装置只能供设备使用30分钟，在这期间内必须将钢板安全下放。
3 结束语 该起重机于2010年2月份调试完毕并投入使用，运行至今，系统运行正常，各机构动作良好，各项数据符合设计要求。该系统的核心元件是西门子公司的S7-300系列PLC和韩国SEOHO变频调速装置，PLC本身具有安全可靠、控制方便等特点，而变频调速方案具有调速范围大、平滑性好、定位准确的特点，故使得该控制系统在使用功能上的实现，控制的安全性上得到了保障。另外，该设备上使用的电磁吸放控制系统较永磁系统相比具有很多先进的功能，比如说能够通过调节磁力实现钢板的分张下放等。目前，电磁控制系统已得到了广泛的应用，这也充分验证了该系统的先进性。
4 参考文献 [1]张志文.起重机设计手册.中国铁道出版社，1998.