一種用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型一種用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，包括PLC主站、PLC從站、與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的變頻器和聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，所述聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)包括無(wú)極操作手柄和安裝在無(wú)極操作手柄中心軸上的格雷碼編碼器，所述格雷碼編碼器與PLC從站連接，所述PLC主站、PLC從站和變頻器均通過(guò)總線(xiàn)連接器與總線(xiàn)連接。本實(shí)用新型通過(guò)控制變頻器以一定的頻率運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)調(diào)速，使得起重機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)，工作可靠。本實(shí)用新型中PLC主站、PLC從站和變頻器之間通過(guò)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)通信，使得本實(shí)用新型的接線(xiàn)簡(jiǎn)單、故障點(diǎn)少，維護(hù)方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，進(jìn)一步屬于起重機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及 一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，適用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置。 -種用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中的門(mén)式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)有許多種；通常情況下，起重機(jī)的驅(qū)動(dòng) 電機(jī)采用繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)串接在轉(zhuǎn)子回路的電阻阻 值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，但是上述控制方式屬于低效調(diào)速，調(diào)速效果差，電能消耗大。
[0003] 在變頻技術(shù)不斷成熟的今天，變頻器控制變頻電機(jī)調(diào)速的方式也在起重機(jī)控制領(lǐng) 域中逐漸推廣開(kāi)來(lái)，通常的控制方式是將起重機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)輸出的擋位信號(hào)(一般為:Γ4擋）接 入變頻器，變頻器設(shè)置好固定的速度值來(lái)對(duì)應(yīng)起重機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)輸出的擋位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào) 速；其電氣控制部分一般采用控制柜，用PLC控制，聯(lián)動(dòng)臺(tái)控制信號(hào)與PLC之間、PLC與變頻 器之間使用普通導(dǎo)線(xiàn)連接，接線(xiàn)復(fù)雜，故障點(diǎn)多；且起重機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)，很難使起重機(jī)運(yùn)行 在最適合的速度上。為此，研制開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠的適用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú) 級(jí)調(diào)速控制裝置是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵所在。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障點(diǎn)少，工作穩(wěn)定可靠，適用于門(mén)式 起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置。
[0005] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括PLC主站、PLC從站、與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 連接的變頻器和聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，所述聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)包括無(wú)極操作手柄和安裝在無(wú)極操作手柄中 心軸上的格雷碼編碼器，所述格雷碼編碼器與PLC從站連接，所述PLC主站、PLC從站和變 頻器均通過(guò)總線(xiàn)連接器與總線(xiàn)連接。
[0006] 本實(shí)用新型通過(guò)操作無(wú)極操作手柄，帶動(dòng)中心軸上的格雷碼編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)，格雷碼 編碼器根據(jù)無(wú)極操作手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)角度輸出不同的編碼信號(hào)，所述編碼信號(hào)傳輸至PLC從 站，PLC從站經(jīng)過(guò)相應(yīng)的運(yùn)算將格雷碼信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率指令，所述頻率指令通過(guò)總線(xiàn)傳送至 與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的變頻器，控制變頻器以一定的頻率運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)調(diào)速，使得起重機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)，工作可靠。本實(shí)用新型中采用的格雷碼編碼 器為數(shù)字量設(shè)備，信號(hào)為24V的常用電源，能夠直接接入到PLC從站的數(shù)字量輸入模塊中， 且PLC主站、PLC從站和變頻器之間通過(guò)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)通信，使得本實(shí)用新型的接線(xiàn)簡(jiǎn)單、故障 點(diǎn)少，維護(hù)方便。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1為本實(shí)用新型的電氣原理示意圖；
[0008] 圖2為本實(shí)用新型的控制流程示意圖；
[0009] 圖中：1_PLC主站、2- PLC從站、3-變頻器、4-不含終端電阻的總線(xiàn)連接器、5-聯(lián) 動(dòng)控制臺(tái)、6-顯示器件、7-含終端電阻的總線(xiàn)連接器、8-總線(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本實(shí)用新型加以限 制，基于本實(shí)用新型教導(dǎo)所作的任何變換，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
[0011] 如圖1所示，本實(shí)用新型包括PLC主站1、PLC從站2、與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的 變頻器3和聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)5,所述聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)5包括無(wú)極操作手柄和安裝在無(wú)極操作手柄中 心軸上的格雷碼編碼器，所述格雷碼編碼器與PLC從站2連接，所述PLC主站1、PLC從站2 和變頻器3均通過(guò)總線(xiàn)連接器與總線(xiàn)8連接。
[0012] 所述用于將PLC主站1和PLC從站2連接到總線(xiàn)8上的總線(xiàn)連接器為含終端電阻 的總線(xiàn)連接器7。
[0013] 所述用于將變頻器3連接到總線(xiàn)8上的總線(xiàn)連接器為不含終端電阻的總線(xiàn)連接器 4。
[0014] 所述總線(xiàn)8為PROFIBUS DP總線(xiàn)。
[0015] 所述用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置還包括與PLC從站2連接的顯示器件6。
[0016] 所述顯示器件6為觸摸屏，通過(guò)RS-232串口與PLC從站2連接。
[0017] 所述PLC主站1和PLC從站2為相同型號(hào)的PLC。
[0018] 所述與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的變頻器3為矢量控制變頻器，且每個(gè)變頻器3上 均配置有DP通信模塊SI-P3。
[0019] 所述PLC主站1設(shè)置在PLC控制柜內(nèi)，所述PLC從站2、聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)5和顯示器件 6設(shè)置在起重機(jī)的司機(jī)室內(nèi)。
[0020] 本實(shí)用新型中設(shè)置有四臺(tái)變頻器，具體包括大車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)變頻器、小車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 變頻器、主起升運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)變頻器和副起升運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)變頻器，上述的每一臺(tái)變頻器對(duì)應(yīng)控制 起重機(jī)相應(yīng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制。
[0021] 本實(shí)用新型中的聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)，分為左右兩箱，左聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)配置 十字型手柄，操作所述十字型手柄向左控制大車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)向左運(yùn)動(dòng)，操作所述十字型手柄 向右控制大車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)向右運(yùn)動(dòng)，操作所述十字型手柄向前控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)向前運(yùn)動(dòng)， 操作所述十字型手柄向后控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)向后運(yùn)動(dòng)；右聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)配置兩個(gè)一字型手 柄，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)主起升運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和副起升運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制，操作所述一字型手柄向前控制 相應(yīng)的起升機(jī)構(gòu)下降，操作所述一字型手柄向后控制相應(yīng)的起升機(jī)構(gòu)上升；上述的每個(gè)手 柄的中心軸上均安裝有格雷碼編碼器，所示的格雷碼編碼器與PLC從站2連接，用于將采集 到的編碼信號(hào)傳輸至PLC從站。
[0022] 本實(shí)用新型中的PLC主站安裝在PLC控制柜內(nèi)，是整個(gè)無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置的中央 控制器，用于完成無(wú)極調(diào)速控制裝置的數(shù)據(jù)處理工作，并管理整個(gè)無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置內(nèi)部 的通信聯(lián)系；PLC從站安裝在起重機(jī)的司機(jī)室內(nèi)，負(fù)責(zé)接收聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)輸出的操作信號(hào)，并 負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換后的頻率指令通過(guò)PROFIBUS DP總線(xiàn)傳送至與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的矢量 控制變頻器，控制變頻器以一定的頻率運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)調(diào)速，使 得起重機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)，工作可靠。
[0023] 本實(shí)用新型中的顯示器件為觸摸屏，也安裝在起重機(jī)的司機(jī)室內(nèi)，并通過(guò)RS-232 串口與PLC從站2連接，用于實(shí)時(shí)顯示起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，相關(guān)檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)狀 態(tài)，關(guān)鍵電器元件的工作狀態(tài)，以及用于顯示發(fā)生的故障類(lèi)型和發(fā)生位置，便于起重機(jī)司機(jī) 實(shí)時(shí)掌握起重機(jī)的工作狀況，并能在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。
[0024] 本實(shí)用新型的工作原理及工作過(guò)程：
[0025] 如圖2所示，本實(shí)用新型通過(guò)操作聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)上配置的無(wú)極操作手柄，帶動(dòng)設(shè)置 于手柄中心軸上的相應(yīng)格雷碼編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)，格雷碼編碼器根據(jù)無(wú)極操作手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)角度輸 出不同的編碼信號(hào)，所述編碼信號(hào)傳輸至PLC從站，PLC從站經(jīng)過(guò)相應(yīng)的運(yùn)算將格雷碼信號(hào) 轉(zhuǎn)換為頻率指令，所述頻率指令通過(guò)總線(xiàn)傳送至與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的變頻器，控制 變頻器以一定的頻率運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)調(diào)速，使得起重機(jī)的運(yùn)行 平穩(wěn)，工作可靠。本實(shí)用新型中采用的格雷碼編碼器為數(shù)字量設(shè)備，信號(hào)為24V的常用電 源，能夠直接接入到PLC從站的數(shù)字量輸入模塊中，且PLC主站、PLC從站和變頻器之間通 過(guò)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)通信，使得本實(shí)用新型的接線(xiàn)簡(jiǎn)單、故障點(diǎn)少，維護(hù)方便。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，包括PLC主站（1)、PLC從站（2)、與起重 機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的變頻器（3)和聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)（5)，其特征在于：所述聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)（5)包括 無(wú)極操作手柄和安裝在無(wú)極操作手柄中心軸上的格雷碼編碼器，所述格雷碼編碼器與PLC 從站（2)連接，所述PLC主站（1)、PLC從站（2)和變頻器（3)均通過(guò)總線(xiàn)連接器與總線(xiàn)（8) 連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所述用 于將PLC主站（1)和PLC從站（2)連接到總線(xiàn)（8)上的總線(xiàn)連接器為含終端電阻的總線(xiàn)連 接器（7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所述用 于將變頻器（3)連接到總線(xiàn)（8)上的總線(xiàn)連接器為不含終端電阻的總線(xiàn)連接器（4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于： 所述總線(xiàn)（8)為PROFIBUS DP總線(xiàn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所述用 于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置還包括與PLC從站（2)連接的顯示器件（6)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所述顯 示器件（6 )為觸摸屏，通過(guò)RS-232串口與PLC從站（2 )連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所 述PLC主站（1)和PLC從站（2 )為相同型號(hào)的PLC。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所 述與起重機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的變頻器（3)為矢量控制變頻器，且每個(gè)變頻器（3)上均配置 有DP通信模塊SI-P3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于門(mén)式起重機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制裝置，其特征在于：所 述PLC主站（1)設(shè)置在PLC控制柜內(nèi)，所述PLC從站（2)、聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)（5)和顯示器件（6)設(shè) 置在起重機(jī)的司機(jī)室內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B66C13/48GK203903812SQ201420267460
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】朗明輝, 阿增榮 申請(qǐng)人:云南昆鋼重型裝備制造集團(tuán)有限公司