Модернизация грейферного крана мостового типа

Заказчик: 
БЦЗ
Состояние проекта: 
Завершен

В октябре -декабре 2010 года на объекте «Цех помола» ПРУП Белорусского цементного завода специалистами УП "БрестСтромАвтоматика" была произведена модернизация грейферного  крана мостового типа.

Ниже приводится основной перечень электрооборудования, а также сравнительный анализ преимущества  АСУ на базе PLC контроллера и преобразователей частоты над старой релейно-контактной схемой управления.

Для управления АСУ электроприводами крана применена следующая аппаратура:

  • шкаф 250-МПЧ-КП-УТ2-С-Т-+24V-П ТУ BY 100035576.287-2005 (СБЭП управления электроприводом подъема);
  • шкаф 250-МПЧ-КП-УТ2-С-Т-+24V-П ТУ BY 100035576.287-2005 (СБЭП управления электроприводом грейфера);
  • шкаф 90-МПЧ-КП-УТ2-С-Т-+24V-П ТУ BY 100035576.287-2005 (СБЭП управления электроприводом передвижения моста электродвигателя 1);
  • шкаф 90-МПЧ-КП-УТ2-С-Т-+24V-П ТУ BY 100035576.287-2005 (СБЭП управления электроприводом передвижения моста электродвигателя 2);
  • шкаф 40-МПЧ-КП-УТ2-С-Т-+24V-П ТУ BY 100035576.287-2005 (СБЭП управления электроприводом передвижения тележки);
  • Пульт управления ТУ BY 290359627.001-2010;
  • Шкаф тормозных резисторов рекуперации электроприводов подъема и грейфера.
  • Шкаф коммутации коммутации контроллера ТУ BY 290359627.001-2010 .


Cледует отметить следующие преимущества организации управления грейферным краном как в экономическом, так и в эксплуатационном характере управления над существующими эксплуатируемыми моделями грейферных кранов на РУП «БЦЗ»:

  1. Для  управления электроприводом  подъема и грейфера крана применены микропроцессорные преобразователи частоты (МПЧ)  ACS 850-04  производства фирмы «АВВ» .  В приводе встроены все важные функции и дополнительное оборудование, включая сетевой LCL фильтр и фильтр ЭМС. «Сердцем» привода является алгоритм управления двигателем, называемый DTC (Direct Torque Control) – прямое управление моментом, который обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики и дает существенные преимущества: точное статическое и динамическое управление скоростью и крутящим моментом, большой пусковой момент и возможность использования длинных кабелей двигателя.
  2. Для  управления электроприводами передвижения моста  применены  одиночные микропроцессорные привода ACS 850-04.
  3. Для  управления электроприводом передвижения  тележки  применен   микропроцессорный привод  FR-F740-18,5K –CMT фирмы Mitsubichi.                                                          
  4. Контроль работы электроприводов, приборов безопасности, штатный, аварийный останов АСУ  и  т.д.  осуществляет PLC  контроллер, который через последовательный RS 485 и протокол обмена Modbus  через шину управления связан с   инверторами.  PLC контроллер связан с графической панелью оператора (GOT 1265). На GOT отображается вся необходимая информация по управлению АСУ грейферного крана , коды аварийных сообщений, архивы событий, текущие аналоговые и дискретные параметры АСУ и т.д..

 

       Следует отметить следующие преимущества :

  1. Данная система управления позволяет управлять как асинхронными короткозамкнутыми      электродвигателями так и двигателями с фазным ротором (ротор должен быть закорочен).
  2. Нет необходимости использовать добавочные роторные сопротивления,  которые использовались при работе с электродвигателями с фазным ротором. Следует отметить, что добавочные секции роторных сопротивлений намотаны из нихрома, фехраля и других ценных цветных металлов.
  3. Нет необходимости использовать дополнительные гибкие медные кабели для соединения фазного ротора электродвигателя с роторными сопротивлениями и коммутационной аппаратурой.
  4. Вышеупомянутые привода могут обеспечить регулировочные характеристики от 2 Гц до 50Гц ( Если у нас обороты электродвигателя 980 об/мин то в пересчете на 2Гц можно обеспечить плавность управления приводом подъема до 100 об/мин. Если данные обороты разделить на передаточное отношение редуктора можно представить плавность управления и электроприводами крана. Электродвигатель с фазным ротором и старой системой управления ни в коем случае не сможет обеспечить такие регулировочные характеристики.
  5. Очень важным моментом является то, что данные МПЧ и особенно привод подъема и грейфера обеспечивает экономию электроэнергии. Ниже приводиться сравнительная таблица потребления электроэнергии электроприводами на грейферном кране с установленной АСУ (1 вариант) и кране,  с установленной контактно-релейной системой управления (2 вариант), которые работают на заводе в настоящее время.  Сравнительный анализ работы двух  систем управления производился при полностью максимально заполненном грейфере породой.

Ном

Пп:

Название операции

1 вариант

 (токи  А)

2 вариант

(токи А)

1

Одновременное

Включение привода подъема и грейфера

Вверх

165 А

390 А

2

Одновременное

Включение привода подъема и грейфера

Вниз

5 А

420А

3

Передвижение  моста

25 А

150А

4

Передвижение

Тележки

10 А

32А

  1. Немаловажным фактором является то, что PLC контролирует параметры АСУ . При возникновении ошибок при работе система информирует о коде аварии, тем самым облегчая поиск неисправностей и тем самым уменьшая время и затраты на ремонт.                                                     
  2. 1 вариант управления обеспечивает пуск электроприводов (суммарный 2 э.д.) в режиме ниже номинального тока,  I пуска не более 200 А.
    2 вариант управления не может обеспечить такие параметры включения.
    Если учесть, что I пуска э.д. с фазным ротором релейно- контакторной системы управления  равен (2-3 In), отсюда  Iпуска= 460 х 3 = 1380 А.
    Если произвести сравнительный анализ – то можно представить насколько долговечной и разгруженной будет система питания крана, трансформаторной подстанции питающей троллеи,  а также кабели обеспечивающие электроснабжение крана.
  3. Следует отметить, что благодаря плавному запуску электроприводов обеспечивается долговечность механических узлов.
  4. В 1 варианте управления есть возможность установки удобных скоростей управления в зависимости от выполняемого процесса (запасовка троса и т.д.).
  5. В 1 варианте управления за счет точного статического и динамического управление скоростью и крутящим моментом есть возможность перехода с максимальной скорости на скорость с меньшими регулировочными характеристиками. Это необходимо для выполнения корректной  операции по загрузке  вагонов и т.д. К сожалению, 2 вариант управления не сможет обеспечить работу электроприводов в таком режиме.
  6. В данной системе управления предусмотрен канал для измерения веса в грейфере, который отображается как на «Главном окне» экрана так и на вспомогательных страницах GOT. Данный алгоритм позволяет просмотреть тренд графики измеренного веса, статистику работы. Установить предельные значения измерения и т.д.. Для того, чтобы был использован канал измерения, необходимо установить первичный измерительный датчик, сертифицированный и разрешенный ГК «Проматомнадзор», с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА.

 

С уважением, А.Н. Петрович

 

 
Изображения: