專利名稱：載荷調速起重機電氣控制設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種針對于起升高度較大、起吊載荷變化大場合 使用的載荷調速起重機電氣控制設備，屬于起重機起升機構調速技術領域。
背景技術：
由于操作人員與重物距離較遠、經驗不足等原因，對重物的重量往往無法 準確判斷，當把較重載荷誤當作較輕載荷時，施以較快速度起吊，可能導致電 機、減速器整個傳動系統(tǒng)無法承受，也給起重機鋼結構帶來較大沖擊，造成了 安全隱患。當把較輕載荷誤當作較重載荷時，施以較慢速度起吊，則降低了工 作效率。為了解決這個問題，必須要找到一種根據載荷變化自動調整起重機起 降速度的方法，以增加起重機傳動系統(tǒng)的可靠性，改善鋼結構的性能，提高工
作效率，減少安全隱患。2000年以后，ABB公司、安川公司等變頻器制造廠商 陸續(xù)推出了基于載荷變化調速的系統(tǒng)如所謂的功率優(yōu)化模塊、輕載荷提升模塊 等等，并且將模塊集成在變頻器內，不僅大大地改善了起重機的調速性能，而 且還最大程度地優(yōu)化了功率，提高了工作效率。但配備這些專用模塊的變頻器 價格較高，目前難以在國內普及。在國內也有研究單位通過重量傳感器將重量 信號傳輸給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)起降速度的自動切換，這種方式需要配置帶電流輸 出接口的傳感器，價格較高，且國產的傳感器測量漂移過大，導致系統(tǒng)調速的 不穩(wěn)定。
發(fā)明內容
本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術所存的缺陷，提出一種判斷準確，成本 低廉，方法簡單，節(jié)能減耗，提升效率的載荷調速起重機電氣控制設備。
本實用新型的技術解決方案其結構是包括聯(lián)動臺、繼電器、限位器、觸 摸屏、變頻器、可編程控制器、電機組成，其中聯(lián)動臺與繼電器相接，繼電器 的信號輸出端與可編程控制器接收繼電器信號的信號輸入端對應相接；限位器 信號輸出端與可編程控制器接收限位器信號的信號輸入端對應相接，觸摸屏的 信號輸出/輸入端與可編程控制器的輸入/輸出端對應相接；可編程控制器的速 度指令信號輸出端與變頻器的接收可編程控制器速度指令信號的輸入端對應相 接，變頻器的第一信號輸出端與電機的信號輸入端對應相接，變頻器的第二信 號輸出端與可編程控制器接收變頻器輸出的故障、抱閘、力矩信號的信號輸入 端對應相接。
本實用新型的優(yōu)點不通過載荷傳感器，不通過復雜稱重采樣電路，由可 編程控制器直接讀取變頻器的力矩信號，經過軟件計算與處理，判斷載荷的重 量輸出不同的起升(或下降)速度曲線。通過觸摸屏裝置，可根據需要設定不 同載荷區(qū)間輸出不同的頻率值以滿足調節(jié)起重機起升速度的需要，從而實現(xiàn)輕 載高速，重載低速的起升機構調速的理想狀態(tài)。可根據載荷的重量輸出不同的 起升(或下降)速度曲線，從而大大提高生產效率，提高電機功率因數(shù)，結構 簡單，使用方便、成本低廉。


附圖1是本實用新型系統(tǒng)結構方框圖。
附圖2是載荷調速工作程序方框圖。圖2中力矩判定與速度給定分別可分三個區(qū)間， 它們分別是輕、中、重和高、中、低，并且它們之間是相互對應的。
具體實施方式

對照附圖1，其結構是包括聯(lián)動臺、繼電器、限位器、觸摸屏、變頻器、 可編程控制器、電機組成，其中聯(lián)動臺與繼電器相接，繼電器的信號輸出端與
可編程控制器接收繼電器信號的信號輸入端對應相接；限位器信號輸出端與可
編程控制器接收限位器信號的信號輸入端對應相接，觸摸屏的信號輸出/輸入端
與可編程控制器的輸入/輸出端對應相接；可編程控制器的速度指令信號輸出端 與變頻器的接收可編程控制器速度指令信號的輸入端對應相接，變頻器的第一 信號輸出端與電機的信號輸入端對應相接，變頻器的第二信號輸出端與可編程 控制器接收變頻器輸出的故障、抱閘、力矩信號的信號輸入端對應相接。
使用時，PLC可采用西門子CPU22624I/160單元6ES7 216、數(shù)字量擴展模 塊EM223、模擬量擴展模塊EM235，觸摸屏采用西門子TP170A ，觸摸屏與PLC 之間采用PRPFIBUS電纜通訊。變頻器采用安川Varispeed G7型變頻器，PLC 的模擬量擴展模塊EM235的PC+模擬量輸入端子和變頻器的模擬量監(jiān)視輸出端子 FM相連接，用以讀取變頻器的電信號值，通過載荷試驗分別記錄不同載荷時變 頻器的FM端子的模擬量輸出，從而確定不同載荷與輸出的電信號值的關系。載 荷調速工作程序具體實現(xiàn)如附圖2所示，首先判定載荷是起升還是下降，如果 是起升的情況還要考慮鋼絲繩是否張緊，待速度達到穩(wěn)定值后，從變頻器讀出 的電信號值經過PLC軟件程序處理，判定載荷得出相應的載荷區(qū)間輸出不同的 頻率值以滿足起升機構不同速度的需要，從而實現(xiàn)輕載高速，重載低速的起升 機構調速的理想狀態(tài)。
權利要求1.載荷調速起重機電氣控制設備，包括聯(lián)動臺、繼電器、限位器、觸摸屏、變頻器、可編程控制器、電機組成，其結構是包括聯(lián)動臺、繼電器、限位器、觸摸屏、變頻器、可編程控制器、電機組成，其中聯(lián)動臺與繼電器相接，繼電器的信號輸出端與可編程控制器接收繼電器的信號輸入端對應相接；限位器信號輸出端與可編程控制器接收限位器信號的信號輸入端對應相接，觸摸屏的信號輸出/輸入端與可編程控制器的輸入/輸出端對應相接；可編程控制器的速度指令信號輸出端與變頻器的接收可編程控制器速度指令信號的輸入端對應相接，變頻器的第一信號輸出端與電機的信號輸入端對應相接，其特征是變頻器的第二信號輸出端與可編程控制器接收變頻器輸出的故障、抱閘、力矩信號的信號輸入端對應相接。
專利摘要本實用新型是載荷調速起重機電氣控制設備，其結構是包括聯(lián)動臺、繼電器、限位器、觸摸屏、變頻器、可編程控制器、電機組成，其特征是變頻器的第二信號輸出端與可編程控制器接收變頻器輸出的故障、抱閘、力矩信號的信號輸入端對應相接。優(yōu)點不通過載荷傳感器和復雜稱重采樣電路，由可編程控制器直接讀取變頻器的力矩信號，經過軟件計算與處理，判斷載荷的重量輸出不同的起升或下降速度曲線。通過觸摸屏裝置設定不同載荷區(qū)間輸出不同的頻率值以滿足調節(jié)起重機起升速度的需要，實現(xiàn)輕載高速，重載低速的起升機構調速的理想狀態(tài)。大大提高生產效率，提高電機功率因數(shù)，結構簡單，使用方便、成本低廉。
文檔編號B66C13/22GK201195665SQ20082003265
公開日2009年2月18日 申請日期2008年2月25日 優(yōu)先權日2008年2月25日
發(fā)明者李向東, 錢夏夷, 凱 黃 申請人:江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院