国产三级

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      伺服驅動系統在建筑上的應用

      欄目: 解決方案

      發表時間: 2017年11月3日

      一、引言

      施工升降機是一種用吊籠載人、載物沿導軌做上下運輸的施工機械,是現代高層施工中必不可少的重要垂直運輸設備,在高層建筑施中扮演了極其重要的角色,對于保證施工期與安全,降低施工成本,減輕勞動強度起著不可替代的作用。

      二、施工升降機的發展

      國內目前最常見的施工升降機機型是SC齒輪齒條式、人貨兩用的施工升降機,其中90%以上是1~2噸級的。
      普通升降機一般采用的是接觸器-繼電器控制方式,直接啟動和機械抱閘強制制動,啟制動沖擊大,對機械結構和機構的損壞大,電氣元件也易損壞,同時容易造成升降機里的物料跌落,既影響了施工速度也影響了施工企業的效益,特別是在人貨兩用施工升降機上,存在著極大的安全隱患。
        隨著我國建筑業的不斷發展,建筑施工機械化水平的不斷提高,對施工升降機的制造質量和整機技術水平的要求也越來越高。采用變頻調速技術,可實現施工升降機的啟動加減速、制動過程的無級調速,減小了起停機時電機對機械系統的沖擊,提高了施工升降機運行過程中的平穩性和舒適感,延長了施工升降機的使用壽命,極大地提高了工作效率。變頻器在施工升降機上的應用將成為建機行業的發展趨勢。

      三、TS1000系列施工升降機驅動一體機方案介紹


      TS1000系列是四方電氣針對施工升降機研制的一款行業專機,集高性能矢量變頻器、制動單元、起重量限制器、施工升降機邏輯控制板、平層擴展卡和專用操作臺機器件于一體,能為廠商提供完整的一站式解決方案。
      產品重點解決了施工升降機的松抱閘時序、平層功能等難點問題,在新樓層學習、起動加速控制、平層速度曲線、交互界面等方面進行了優化設計,行業專用的邏輯保證時序控制,提高了系統安全和舒適性,獨特的平層控制算法,實現升降機的精確自動平層。

      四、TS1000施工升降機驅動系統特色優勢

      (1)模塊化設計,一站式解決方案,集成都高
      驅動器和低壓電器柜一體化設計,驅動器集成了專用變頻器、制動單元、起重量限制器、施工升降機專用邏輯控制板、平層擴展卡和GPS/GPRS監控系統等;低壓電器柜中的(主斷路器、主接觸器、隔離變壓器、松閘接觸器、照明空開)元器件客戶可自行選配,便于施工升降機集成商集成,系統安裝接線簡便,方便運輸,節省了安裝材料、人工等成本。
      (2)智能操作平臺,操作簡單直觀
      TS1000專用操作臺集成了人機界面、樓層呼叫、樓層按鍵、電鈴、插座、操作按鍵及控制手柄,具有樓層呼叫功能,呼叫信息和升降機所有的運行狀態及信號均清晰顯示在LCD大屏幕上。人機界面直觀,降低勞動強度減少事故隱患。
      (3)內置制動單元、起重量限制器,客戶無需另行配置
      驅動器內置1:1功率的IGBT制動單元,直接連接制動電阻即可實現快速停機。
      人機界面顯示當前載重量KG,稱重信號直接控制驅動器實現限重保護功能,使用簡單、精度高、可靠耐用。
      (4)內置GPS/GPRS通訊端口
      內置GPS/GPRS通訊端口、用于衛星定位和遠程監控,遠程鎖機與解鎖功能,便于分期付款客戶的管理(需配專用 GPS 模塊)。
      (5)起重專用抱閘時序,安全可靠
      起重專用的抱閘時序控制,監控變頻器輸出頻率和輸出力矩,采用雙邏輯抱閘信號,使升降機在上升或下降啟動時電機輸出足夠的扭矩防止“溜鉤“,同時也防止在上升啟動時電機沖擊機械系統而產生振動。
      (6)啟停舒適度極佳
      專用的S曲線加減速設計,大大提高起停的舒適性。停機時,變頻器真正實現“零速”狀態下制動,平層平穩、沖擊小、減小了齒輪的磨損,盤式制動器耐用性大大提高。


      圖(2)S曲線運行圖

      (7)獨特的自動平層控制
      自動平層控制采用一段速平層,平層速度快,平層精度≤1cm;樓層學習管理界面具有用戶密碼,學習高度可微調,操作簡單,可靠。
      (8)安裝靈活
      籠內嵌入式安裝,節省吊籠內部空間。
      (9)接線靈活
      靈活的控制線路接線,控制卡采用插拔式接線端子,操作臺可選擇端子接線或航空插座方式接線。
      (10)防水設計IP54
      整機防水設計、經過防雨水實驗、IP54 防水等級。
      (11)安裝、調試、維護方便
      施工升降機專用邏輯控制板集成了升降機硬件保護邏輯,輸入輸出均有LED狀態指示及絲印標識,控制端子采用排線或插拔式端子,系統安裝接線方便;驅動器采用模塊式設計,減少了安裝工時,提高生產效率,降低裝配故障率;系統內置專用控制程序,變頻器參數出廠設置就可運行,系統安裝簡單、調試便捷,維護和維修簡潔直觀。

      五、安裝調試簡述

      1、系統接線示意圖


      圖(3)系統接線示意圖

      在確保主電路及控制電路接線正確的情況下,系統開始上電調試。調試流程如下:

      圖(4)TS1000調試流程

      2、設置參數
      TS1000施工升降機驅動一體機固化了升降機專用參數,不同型號的升降機只需設置部分規格參數,其它參數出廠值即可運行。通過變頻器操作面板可以方便的設置升降機的規格參數、編碼器規格參數、電機規格參數等。
      3、手動模式試運行
      外圍檢查完畢,上電檢測限位、極限開關、操作臺按鍵及LCD顯示是否正常,按要求設置好施工升降機規格參數后,推動操作桿點動運行,判定電機方向和三電機相序是否一致,待檢測正常后,手動模式試運行。
      4、平層模式樓層學習及試運行
      手動調試正常,通過TS1000專用操作臺進行樓層自學模式,通過操作桿手動控制施工升降機運行,至樓層的平層位置,按“已學樓層+1”的方式依次學習新樓層,已學習的樓層高度存入在樓層信息里。樓層學習好后,控制臺運行模式選擇平層運行,即可平層試運行。
      5、按照國標實驗性調試
      安全是施工升降機最重要的標準,在系統調試時必須按照國標進行安全測試,將進行空載調試、額定負載調試及超負載調試?;\外操作測試,在操作臺設置中選擇籠外操作模式,插好籠外操作盒即可測試;墜落實驗測試,同樣方式設置為墜落實驗模式,插好墜落實驗盒即可測試。

      六、現場應用情況

      安徽地區某施工升降機制造企業使用TS1000系列施工升降機驅動一體機,具有很好的運行性能,達到了客戶對性能、功能和質量的要求,客戶非常滿意:
      1)上升啟動無“過沖”現象,下降啟動無“失重感”,運行非常平穩;
      2)上升和下降停止,緩啟緩停,無沖擊,舒適度極佳;
      3)一段速平層,平層平穩準確,平層精度≤1cm;
      4)LCD操作臺,具有人機交互界面,操作極為簡便直觀;
      5)安裝、接線及調試簡便,一般在半天之內就能完成。
      下表為該企業使用TS1000應用在SC200/200施工升降機上的使用報告中部分數據:


      表(1)某建機公司使用TS1000應用在SC200/200施工升降機上的運行數據

      七、結語

      經現場全面測試驗證,四方TS1000施工升降機驅動一體機安全保護功能齊全,安裝、調試及維護方便,升降機軟啟軟停,無沖擊、下滑及抖動等現象,運行平穩舒適,減少了機械設備的沖擊,友好的交互界面和自動平層功能大大減輕了操作員的工作量,提高了工作效率,得到客戶的一致好評,在施工升降機上具有良好的推廣應用價值。


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