100100t双小车门吊技术方案.docx
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100100t双小车门吊技术方案
乳山市造船责任
150/10t+150/10t×50m
造船门式起重机
电气系统
技术方案
烟台天府起重机厂
2007年10月
一、大体要求
1、起重机要紧功能
本机具有主副钩起落、小车运行、大车运行及平安爱惜功能。
2、环境条件
环境温度-10°C~+45°C
相对湿度≤90%
海拔高度低于1000m
电气房温度5°C~25°C
3、引用标准
本项目的设计、制造、安装、调试、检测中,将严格依照以下相关标准和标准执行:
ISO国际标准组织的有关标准
IEC国际电工技术委员会的有关标准
欧洲搬运工程协会1001,1987年版起重设备设计标准
在执行其它标准时,必然同时知足以下三个中国标准:
GB3811—83起重机设计标准
GB6067—85起重机械平安规程
GB5905—86起重机实验标准和程序。
以下标准为参照标准
GB/T14406—93通用门式起重机
GB/I14407—93通用桥式和门式起重机司机室技术条件
GB7588—87电梯制造与安装平安标准
GB50168—92电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准
GB50169—92电气装置安装工程接地装置施工及验收标准
GB50150—91电气装置安装工程电气设备交接实验标准
GBJ115—87工业电视系统工程设计标准
JB4315起重机电控设备标准
4、起重能力
起吊能力:
-上小车1主起载荷:
150t
-上小车1副起载荷:
10t
-上小车2主起载荷:
150t
-上小车2副起载荷:
10t
速度:
-主起升满载0—5m/min(无级)
轻载(<40%)0—10m/min(无级)
空载0—20m/min(无级)
-副起升满载0—10m/min(无级)
轻载(<40%)0—20m/min(无级)
-小车满载0—20m/min(无级)
-大车G1/G2满载0—25m/min(无级)
二、电气系统说明
一、电气功能简述
本起重机依照各机构功能要求别离设有上小车起升1,上小车起升2和副起升1,副起升2;小车1行走、小车2行走、大车刚腿侧行走、大车柔腿侧行走和维修吊车各机构。
依照各机构的利用操纵和操作要求,各机构的驱动系统均选用交流变频调速驱动系统,操纵系统采纳可编程操纵器(PLC)集中操纵和监视系统。
电气设备别离布置在电气房、司机室等,各个机构的操作都可在司机室内完成,起重机的监视器使司机对吊装现场及大车运行进行监控。
整个电气操纵系统设计采纳公共直流母线方式。
2、供配电
配电柜和操纵箱柜在外部明显处有与图纸相符的标牌。
箱柜内的所有电气元器件及它们在箱柜上所在位置有与图纸相符的标牌。
在箱柜的门背后不妨碍操纵和操作的地址贴有本箱柜的电气原理图以方便检修时利用。
2.1电源
进线电源10KV±10%50Hz±13相4线
辅助电源岸电380VAC50Hz3相
驱动器电源400V50HZ3相
低压配电源400V50HZ3相
照明供电电源220V50HZ
操纵回路电源220V50HZ
PLC电源220V50HZ和24VDC
液压操纵回路24VDC
2.2供配电装置
本龙门起重机的供配电系统应符合中国“3-110KV高压配电装置设计标准-GB50060-92IEC”和IEC的有关标准
2.2.1高压接线箱
高压接线箱的配置、材料强度和防护均遵循IEC和国家的相关标准。
2.2.2电缆固定架
电缆固定装置用于固定柔性高压电缆,以避免龙门起重机大车行走时高压接线箱被电缆拉动。
出线端设有电缆导向装置。
2.2.3高压柔性电缆
本龙门起重机所利用的高压柔性电缆能知足能在室外情形下正常利用,电缆采纳高压扁电缆。
2.2.4电缆导缆装置
本龙门起重机上设有电缆导缆装置,以保证柔性高压电缆完全卧入电缆槽内,并确保当龙门起重机通过电缆固定装置时,电缆滑腻换向。
2.2.5电缆卷筒
供电方式采纳电缆卷筒方式,由卷绕卷筒、储缆卷筒、高压柔性电缆、翻转装置及导向装置等组成。
电缆卷筒采纳常州常开或沈阳嘉信产品。
行走距离:
~500m
2.2.6高压开关柜
高压柜由进线柜和馈电柜组成,安装在有通风设施的高压配电室内,并设有警示标志。
高压开关柜的结构设计便于人员在设备前方对电源总线进行检查和保护,高压开关柜符合IEC标准及中国的相关标准和标准。
进线柜包括:
负荷开关、接地开关、仪表、避雷器等。
变压器柜包括:
真空断路器、继电爱惜装置等。
防护品级:
IP23
2.2.7变压器
本机设有一个主变压器和一个辅助变压器。
变压器应符合IEC和中国的相关标准。
1)主变压器
类别:
干式隔离变压器,环氧树脂浇注。
额定输出:
630KVA
低级电压:
10KV±2×
次级电压:
400V
频率:
50HZ
绝缘品级:
F
防护品级:
IP00
爱惜装置:
温度操纵系统、报警、过载爱惜和停机功能。
2)辅助变压器
类别:
干式隔离变压器,环氧树脂浇注。
额定输出:
150KVA
低级电压:
10KV±2×
次级电压:
400V
频率:
50HZ
绝缘品级:
F
防护品级:
IP00
爱惜装置:
温度操纵系统、报警、过载爱惜和停机功能。
2.2.8低压配电装置
低压配电装置安装在位于低压配电室内的低压配电柜中。
当电源改用岸电供电时,可通过相应转换开关将馈电电源从主电源切换到岸电接线箱。
工作人员可在司机联动台和低压配电柜中利用开关操纵总断路器以接通或切断总电源。
当传动机构的电源被切断后,照明、检测、通信、通风、空调和维修起重机等的电源仍应保留。
低压配电装置应有电流的过流和短路爱惜装置。
2.2.9电气系统的高次谐波分量符合国家的标准和标准
2.2.10辅助电源
龙门起重机在设备安装和检修时,需要切断高压电源。
现在龙门起重机的供电由一低压岸电电源共给,辅助电源为380V,50Hz,三相交流电。
岸电电源和高压电源设有靠得住的转换及锁定机构,确保起重机在任何时候只有一路电源供电。
通过对电源选择开关的操作可将电源从10KV的高压电源切换到380V的岸电电源。
此380V岸电电源要紧给起重机提供照明,设备加热,航空障碍灯,电梯,维修电源,通信等。
2.2.11插座
本龙门起重机除设有多个220V电源插座外,还安装380V三相插座。
考虑起重机载维修、安装时,需要用到电焊等设备,在适当位置安装三相380V交流电源插座。
插座安装在方便焊接工作的地方,其容量为20KW。
2.2.12小车供电
小车供电采纳电缆滑车供电方式。
3、电气操纵系统
本龙门起重机的电气操纵系统能知足起落、吊运等功能的操纵和操作,并保证操纵和操作人员的平安。
3.1主驱动电动机
位置
小车1
小车2
小车1
小车2
驱动名称
起升1
起升2
副起升1
副起升2
数量
1
1
1
1
额定功率(kw)
AC150
AC150
AC
AC
电流(A)
440
440
440
93
工作制
S3-40%
S3-40%
S3-40%
S3-40%
防护等级
IP55
IP55
IP55
IP54
绝缘等级
F
F
F
F
驱动名称
上小车行走
下小车行走
柔性腿大车
刚性腿大车
数量
4
4
6
6
额定功率(kw)
AC26
AC26
AC312
AC312
电压
400
400
400
400
工作制
S3-40%
S3-40%
S3-40%
S3-40%
绝缘等级
F
F
F
F
防护等级
IP55
IP55
IP55
IP55
说明:
变频电机带有脉冲编码器和超速开关;
所有电机均带有温控开关;
3.2驱动系统所有电机均带有加热器。
电动机由买方购买。
依照门式起重机恒力矩负载、重载起动制动、正速度负力矩工作时刻所占全数工作时刻的比重专门大的工作特性和拖动要求,选用ABB公司矢量变频调速系统ACS800系列。
3.2.1起升驱动器
变频器柜2套,选用ACS-800315kw,含通信适配器(CBP2)。
配置:
编码器卡,PROFIBUS-DP卡,提升机软件,操作界面
3.2.2运行机构
上小车行走变频器
变频器柜2套,选用ACS-800/32kw,含通信适配器(CBP2)。
配置:
PROFIBUS-DP卡,操作界面
刚性腿大车变频器
变频器柜2套,选用ACS-800/400kw(电动机14*45KW),含通信适配器(CBP2)。
配置:
PROFIBUS-DP卡,操作界面
柔性腿大车变频器
变频器柜2套,选用ACS-800/315kw,(电动机12*45KW),含通信适配器(CBP2)。
配置:
PROFIBUS-DP卡,操作界面
速度操纵:
无级调速
制动操纵:
零速制动,并设置紧急停车功能。
主令:
有档位无级调速
爱惜特性:
超载、SCR快熔、过流、失相、测速丢失、过压/欠压爱惜、频率爱惜
接口:
通信接口、反馈接口
显示:
可选择、速度、电压、频率、电流
3.2.3下小车副起升驱动器
变频器柜1套,选用ACS-80055kw,含通信适配器(CBP2)。
配置:
编码器卡,PROFIBUS-DP卡,提升机软件,操作界面
3.3可编程操纵器(PLC)
本机采纳PLC集中操纵,PLC采纳西门子S7300-CPU315-2DP并带光纤通信接口模块,其中司机室包括TP270型触摸屏。
PLC选用的参数
——CPU模块
——内存卡
——远程I/O
——远程通信接口
——上位机通信接口
——本地I/O模块
——继电器输入模块
——模拟量输入/输出模块
——电源模块
——稳压电源装置
——电池
——工作/故障指示灯
留15%的I/O点备用和具有足够空间的内存使系统具有必然的扩展能力。
PLC装置除在电气房的PLC柜内设有主PLC外,在司机室、刚性腿和柔性腿等处还各设有远程I/O分站柜。
中央PLC和远程I/O分站柜之间采纳光缆进行信号传输,以保证信号不受电网的干扰。
远程I/O包括:
通信接口(与主机通信接口与上位接口等)
电源
输入模块
输出模块
PLC单线图
3.4司机室联动台
联合操作台由左右两个操作箱柜和司机座椅组成,右台设有一个主令开关,经选择开关的选择可操作:
起升1的上升/下降,起升2的上升/下降,上小车的左右行走,起升1/起升2的联动,起升1、起升2、起升3的联动,上下小车行走的联动;左台设有两个主令开关别离操作:
下小车起升3的上升/下降、下小车的左右行走和大车的前后行走。
具体设置如下:
右联动台
主令:
起升1,起升2,上小车行走,联动
紧停:
紧停开关,各机构主接触器失电
操纵有电:
按钮+指示灯,主操纵电源有电
操纵关电:
按钮+指示灯,主操纵电源失电
起升速度:
高速/低速,选择开关
小车速度:
高速低速,选择开关
大车速度:
高速/低速,选择开关
上小车起升选择:
单动/联动,
起升1/起升2单动选择开关
起升联动选择:
起升1/起升2同向,起升1/起升2反向,
选择开关:
起升1/起升3同向,起升1/起升3反向;
选择开关:
起升2/起升3同向,起升2/起升3反向,
选择开关:
起升1/起升2/起升3联动
下小车起升单动选择:
起升3/副起升,单动/联动,选择开关
故障指示灯:
红灯亮,指示系统有故障
故障复位:
故障排除后,按下此按钮,故障灯灭
起升1就绪灯:
起升1驱动器及系统正常
起升2就绪灯:
起升2驱动器及系统正常
上小车行走就绪灯:
上小车行走驱动器及系统正常
下小车行走就绪灯:
下小车行走驱动器及系统正常
大车行走超误差指示灯:
红灯亮,左右大车误差超出范围
故障警报器:
蜂鸣器
超载指示灯:
任一路升超载
超载警报器:
任一路升超载预警
消音按钮:
排除警报器
灯测试按钮:
测试各指示灯和警报器
起升1/2联动许诺灯:
许诺联动
起升1,2,3联动许诺灯:
许诺联动
上下小车联动许诺灯:
许诺联动
起升1运行灯:
起升1驱动器运行
起升2运行灯:
起升2驱动器运行
起升3运行灯:
起升3驱动器运行
副起升运行灯:
副起升驱动器运行
上小车行走运行灯:
上小车行走驱动器运行
下小车行走运行灯:
下小车行走驱动器运行
大车运行灯:
大车驱动器运行
备用指示灯:
三只
备用开关:
三路选择开关2只
备用按钮:
2只
左联动台
主令:
下小车主起升/副起升、下小车行走
主令:
大车行走
大车选择:
单动/联动,左侧大车,右边大车
起升3就绪灯:
起升3驱动器及系统正常
副起升就绪灯:
副起升驱动器及系统正常
左侧大车就绪灯:
左侧大车驱动器及系统正常
右边大车就绪灯:
右边大车驱动器及系统正常
旁路开关:
终点限位旁路
大车夹轨器松:
按钮+指示灯
大车夹轨器紧:
按钮+指示灯
上小车锚定锁:
指示灯
上小车锚定开:
指示灯
下小车锚定锁:
指示灯
下小车锚定开:
指示灯
大车锚定锁:
指示灯
大车锚定开:
指示灯
钩1移动:
选择开关,钩1前后移动
钩1限位:
指示灯
钩2移动:
选择开关,钩2前后移动
钩2限位:
指示灯
工作灯开关:
投光灯选择开关
显示器电源开关:
显示器电源
工作报警按钮:
警示开关
备用指示灯:
2只
备用选择开关:
2只(3路)
备用按钮:
3只(其一为带灯按钮)
雨刮器操纵按钮假设干
司机联动台上的按钮、开关、指示灯及相关部件的设置、所在位置和颜色,由买方在图纸送审中予以确认。
3.5当场操纵箱
针对龙门吊上的上小车行走,下小车行走,大车刚、柔性腿行走需设置当场操纵箱。
3.6起重机运算机治理系统
3.6.1运算机治理系统功能表述
1)在线功能:
实时显示起重机的运行状态、图形模拟显示机构运行:
中文显示相对参数(如电流、速度、运行距离等)故障处置功能:
1当发生故障时(该故障已写入程序),显示器就会有故障窗口弹出,提示故障名称、故障性质、故障位置、故障发生时刻。
2故障历史记录,维修人员能够查看最近的故障历史记录,作出更合理的维。
护.
3故障报警,当运行至报警时期,会有报警窗口弹出,提示司机注意。
④自动检测联锁功能,当司机误操作或有不许诺操作条件存在时,自动联锁作用,而无法操作。
2)帮忙功能:
对显现的故障,能够按下帮忙键,会有提示功能,帮忙作如何排除故障,需要什么工具等。
3)故障数量:
最多可贮存1000种。
4)操作界面:
大体为中文。
5)操作统计与记录:
各机构开机时刻,停机时刻,每次的吊重,起吊动作和起吊时刻等
6)历史数据:
历史保护数据的记录。
3.6.2运算机治理系统组成
研华工控机
彩显、操作键盘
打印机
PLC软件
通信卡和通信电缆
司机室运算机、显示器、操作键
3.7平安爱惜系统
3.7.1重量检测和爱惜装置
每套起升机构各设有一套重量检测装置。
重量检测装置均设置在各机构下面定滑轮组的一个滑轮轴上,其信号经放大器放大送至二次仪表进行处置,与预置值进行比较,达到电气上的操纵和超载值时进行连锁爱惜,并显示重量值。
每一个机构爱惜设置:
报警:
95%的额定载荷。
延时停止:
105%的额定载荷,延时2秒。
瞬时停止:
110%的额定载荷,当即停止。
传感器和放大器共7套(主起升共6套,副起升一套)
重量检测装置由买方购买。
3.7.2紧急停车
在司机联动台上,电气房操纵柜上,刚性腿和柔性腿侧,上小车机房,下小车机房等地址均应设有紧停开关。
紧停开关的位置和数量由买方在图纸送审时予以确认。
3.7.3风速检测和爱惜装置
起重机上设有防风装置,当风速过大和车上无人时大车防风制动器工作,以保证起重机平安。
还可依照用户选定:
增设风速检测和爱惜装置,风速仪输出信号经放大处置后至仪表,与设计值进行比较并联锁起重机各个机构工作工况。
同时,风速值司机室显示,当风速大于许诺值会有禁止操作的窗口跳出。
3.7.4大车运行警示装置
大车端部除装有打扫器外,还各装有四套声光报警装置。
大车运行时,该报警装置动作。
警示地面人员。
3.7.5超速爱惜
起升机构设有超速开关,超速开关动作时,切断机构电源。
爱惜设备平安。
3.7.6避雷器
高压进线端设有避雷器,以防雷击,另在机械最高端设有避雷针。
3.7.7航空灯
机上设有两盏航空障碍灯。
3.7.8接地爱惜
机上设有接地系统,具有良好接地。
3.7.9高压爱惜
高压变压器和高压柜均安装在隔离地带,并有警示牌。
高压开关设有明显断开点、通断电指示灯、接地开关等。
设有专门高压电气房,电气元器件均设在操纵柜内,无关人员无法进入。
3.7.10电气联锁和限位开关爱惜
采纳PLC集中操纵,其电气联锁功能将减少司机误操作可能引发的事故。
3.7.10.1限位爱惜
按标准设置必要的联锁限位,各部位连锁限位列表如下
机构
保护装置
功能
上小车起升I
上升极限停止
断电,机械制动,紧急停车
上升正常停止
电气制动,正常停车
上升自动减速
限速至预置值
下降自动减速
限速至预置值
下降正常停止
电气制动,正常停车
下降极限停止
断电,机械制动,紧急停车
超速停止
断电,机械制动,紧急停车
超风速
断电,机械制动,紧急停车
零位联锁
断电,机械制动,无法启动
95%载荷报警
报警
105%载荷保护
电气制动,正常停车,报警
110%载荷保护
机械制动,紧急停车
偏载联锁
电气制动,正常停车,报警
同步超差联锁
电气制动,正常停车
上小车起升Ⅱ
上升极限停止
断电,机械制动,紧急停车
上升正常停止
电气制动,正常停车
上升自动减速
限速至预置值
下降自动减速
限速至预置值
下降正常停止
电气制动,正常停车
下降极限停止
断电,机械制动,紧急停车
超速停止
断电,机械制动,紧急停车
超风速
断电,机械制动,紧急停车
零位联锁
断电,机械制动,无法启动
95%载荷报警
报警
105%载荷保护
电气制动,正常停车,报警
110%载荷保护
机械制动,紧急停车
偏载联锁
电气制动,正常停车,报警
同步超差联锁
电气制动,正常停车
下小车起升Ⅲ
上升极限停止
断电,机械制动,紧急停车
上升正常停止
电气制动,正常停车
上升自动减速
限速至预置值
下降自动减速
限速至预置值
下降正常停止
电气制动,正常停车
下降极限停止
断电,机械制动,紧急停车
超速停止
断电,机械制动,紧急停车
超风速
断电,机械制动,紧急停车
零位联锁
断电,机械制动,无法启动
95%载荷报警
报警
105%载荷保护
电气制动,正常停车,报警
110%载荷保护
机械制动,紧急停车
同步超差联锁
电气制动,正常停车
下小车副起升
上升极限停止
断电,机械制动,紧急停车
上升正常停止
电气制动,正常停车
上升自动减速
限速至预置值
下降自动减速
限速至预置值
下降正常停止
电气制动,正常停车
下降极限停止
断电,机械制动,紧急停车
超速停止
断电,机械制动,紧急停车
超风速
断电,机械制动,紧急停车
零位联锁
断电,机械制动,无法启动
95%载荷报警
报警
105%载荷保护
电气制动,正常停车,报警
110%载荷保护
机械制动,紧急停车
上小车行走
左侧超行程停止
断电,机械制动,紧急停车
左侧正常停止
电气制动,正常停车
左侧自动减速
限速至预置值
右侧自动减速
限速至预置值
右侧正常停止
电气制动,正常停车
右侧超行停止
断电,机械制动,紧急停车
零位联锁
断电,机械制动,紧急停车
超风速
断电,机械制动,紧急停车
锚定限位
断电,机械联锁,无法启动
下小车行走
左侧超行程停止
断电,机械制动,紧急停车
左侧正常停止
电气制动,正常停车
左侧自动减速
限速至预置值
右侧自动减速
限速至预置值
右侧正常停止
电气制动,正常停车
右侧超行停止
断电,机械制动,紧急停车
零位联锁
断电,机械制动,紧急停车
超风速
断电,机械制动,紧急停车
锚定限位
断电,机械联锁,无法启动
大车行走
海侧极限停止
断电,机械制动,紧急停车
海侧正常停止
电气制动,正常停车
海侧自动减速
限速至预置值
陆侧自动减速
限速至预置值
陆侧正常停止
电气制动,正常停车
陆侧极限停止
断电,机械制动,紧急停车
锚定限位
断电,机械联锁,无法启动
零位联锁
断电,机械联锁,无法启动
超风速
断电,机械制动,紧急停车
夹轨器限位
断电,机械联锁,无法启动
偏差报警
报警
超偏差停车
电气制动,正常停车
超偏差极限停止
断电,机械制动,紧急停车
电缆终端停止
断电,机械制动,紧急停车
电缆过松
电气制动,正常停车
电缆过紧
电气制动,正常停车
吊钩移动
向前停止
电气制动,正常停车
向后停止
电气制动,正常停车
两钩最大位置
电气联锁,无法动车
两钩最小位置
电气联锁,无法动车
吊钩微移
±200mm联锁
电气制动,正常停车
设置各个机构终点前减速限位,自动限位;
设置各个机构终点限位,自动停车;
设置各个机构极限限位,自动停车二级爱惜;
设置大车电缆卷筒终点限位,放缆空车前爱惜;
设置起升机构电机制动器限位开关,确保制动器打开电机才能工作,以爱惜电机;
设置防下坠爱惜(软件完成),以防吊重物体下落;
设置零位爱惜,以防从头送电造成的误动作。
3.7.10.2设置锚定装置状态检测限位开关
大车锚定锁紧和提起限位开关,与大车动作联锁。
上小车锚定锁紧和提起限位开关,与上小车动作联锁。
下小车锚定锁紧和提起限位开关,与下小车动作联锁。
3.7.10.3设置大车夹轨器松紧限位开关,与大车动作联锁。
3.7.10.4大车纠偏装置
1)依据刚性腿和柔性腿侧自由轮装设的编码器,精准测量其行走位置和二者之间的差值,与预设值比较来达到纠偏功能,当差值大于预定值,PLC送出报警信号和停车命令。
2)在柔性腿顶部与主梁之间装设一套单圈绝对值编码器,测量大车运行时柔性腿与主梁的偏,当发生误差时,其差值送至PLC并操纵大车自动纠偏。
3)在大车轨道双侧,相隔必然间距(50M)且在同一坐标位置设有大车运行位置绝对值接近开关,以检测并纠正大车自由轮编码器运行的积存误差。
当机构联动时,若是发生行程误差较大时,系统将禁止联动。
3.7.10.6机构联动吊重偏载爱惜
当机构联动时,两吊钩偏载超过许诺值100t时,系统将禁止联动。
3.7.11:
设备提交时,需提供完整的报警清单,如
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