1， 門座式起重機電氣控制系統(tǒng)方案設計

門機的電氣系統(tǒng)主要由：主電路部分、控制電路部分、照明電路部分三大部分 組成。其中主電路部分包含：電力傳動，電機及變頻器主電路；控制電路部分包 含：PLC、信號監(jiān)控、限位保護等。

1.1門機供電部分方案設計

門座式起重機供電電源為：AC380V，50HZ。通過門機電纜經(jīng)過刀閘柜，分別 給照明、控制及四大機構主電路進行供電。整個供電系統(tǒng)具備熱繼保護、過流保 護、過載保護、缺相保護等等一系列保護措施，以上保護措施均以 PLC 程序控制 為基礎制作 PLC I/O 點內(nèi)部，用于 PLC 進行整個電氣系統(tǒng)的自檢，出現(xiàn)保護缺失 的情況馬上反應至故障顯示屏[43]。

      1.2  門機輔助系統(tǒng)方案設計

1）司機室控制部分設計

司機室左右聯(lián)動臺更換德國 S+B 主令控制器，其中起升與行走共用、變幅與 旋轉共用，且能實現(xiàn)變幅與旋轉同時動作。主令控制器通過主令編碼器將動作信號 及電機速度信號輸入給 PLC，再由 PLC 經(jīng)過相關計算將信號傳遞給變頻器，通過 變頻器輸出不同頻率的電源實現(xiàn)電機動作。

2）動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 司機室內(nèi)部安裝新型起重機動態(tài)記錄儀當負載達到額定起升載荷，有指示燈顯

示，當達到額定起升載荷的 110％時，聲光同時報警，這時能自動停止起升，但仍 保留下降功能。負載傳感器容易拆裝容易維修。并且配備累加器使得便于門機統(tǒng)計 作業(yè)耗電量及門機司機作業(yè)量。

在司機室內(nèi)部及門機電氣室 PLC 柜面上安裝故障顯示屏，電氣系統(tǒng)故障出現(xiàn) 后，PLC 柜面和司機室里的觸摸屏將自動顯示故障原因，指示故障部位，依照故 障原因維修人員可對故障進行快速排除；排除過后，需按復位按鈕 C4SB4，而后 機構方可進行運行操作。

3）照明部分電路設計

門機照明部分由機上照明與機下照明兩部分控制，為保障在斷開主電源后維修 人員能夠開展設備保養(yǎng)及維護工作，整個照明系統(tǒng)電源設置在總電源上口，保障斷 開主電源后仍然保證照明。

2.門座式起重機起升/行走機構電氣控制系統(tǒng)方案設計

起升/行走機構是由兩臺安川變頻器控制兩臺變頻電機進行啟停運行，保證起 升機構正常、安全的運行。

2.1  起升/行走工作原理

起升機構可以通過轉換開關實現(xiàn)單雙機運行，通過司機室右聯(lián)動臺的操作手柄 可實現(xiàn)單機開閉抓斗和雙機起升功能。同時設置行走與起升機構的互鎖功能，保證 在門機大車行走時，無法使起升機構動作，起升機構與行走機構共用一臺變頻器， 當行走 PLC 分站出現(xiàn)通訊故障時，可利用司機室右聯(lián)動臺的行走/開閉與行走/支持 進行切換，從而保障門機大車行走的有效性。

     2.2 起升/行走 PLC 系統(tǒng)控制

起升機構 PLC 控制原理是由 PLC 程序控制，滿足起升零位條件即：手柄在零 位、相序正常、起升機構保護電氣無故障、風速儀風速在正常范圍內(nèi)（18m/s 以 下）、超負荷儀表（當起重量達到 95%時，超負荷儀表發(fā)出報警和燈光提示，當 起重量達到 110%輸出繼電器觸電延時斷電信號）正常、檔位未設置在行走檔起升 機構允許動作。若超負荷超出額定值后，起升機構只允許上升不允許下降，起重量 在額定值內(nèi)起升機構即允許上升也允許下降。

   2.3 起升/行走限位保護

1）起升機構保護限位 起升機構配置有多功能凸輪限位，限位能實現(xiàn)在正常位置前的減速、終點自動

停止及極限緊急停止的保護，同時起升電機內(nèi)部安裝編碼器給 PLC 速度及力矩反 饋，超速開關等保障起升機構的安全運行，設置起升鋼絲繩防跳槽限位保護等。

2）行走機構保護限位 行走機構與起升機構設置互鎖功能，即起升時門機不能實現(xiàn)行走功能，門機行

走時起升機構不能動作。同時行走機構設置有行走電纜終端限位、電纜過緊限位、大車防撞限位、電動鐵鞋限位、行走錨定限位等保護限位。

圖紙相關說明如下：

（1）380V、50HZ 的主回路電源經(jīng)過空開 Q1、輸入電抗器以限制短路電流及 高頻諧波，進入安川 YS1000 變頻器內(nèi)部，當變頻器獲得輸出指令后，從 U、V、 W 端輸出至起升電機從而使電機實現(xiàn)起升電機的速度控制。

（2）當起升電機無速度輸入時且起升電機處于動作狀態(tài)（下降階段），因電 動機被下降導致動磁生電，電流沿主電路返回此時反饋電流經(jīng)制動單元處理分配給 制動電阻，防止反饋電流對變頻器內(nèi)部電氣元件造成損壞，制動電阻將反饋電能轉 化為熱能消耗掉。

（3）起升機構的空開、接觸器、保護限位、電機內(nèi)部編碼器等外部信號，經(jīng) PLC 的 I/O 模塊輸入到 PLC，經(jīng) PLC 內(nèi)部程序進行邏輯運算后實現(xiàn)起升機構的保 護與動作。

（4）起升機構采用閉環(huán)矢量控制，可使得起升機構具備速度響應迅速、調(diào)速 空度高等特點。

（5）PLC 的 CPU 外接故障顯示屏，將起升機構保護及速度等信號反饋給觸 摸屏。出現(xiàn)故障時，PLC 可控制變頻器停止運行，制動器制動，顯示相關故障， 并在聯(lián)動臺蜂鳴報警。