施耐德电气抓斗标准程序Word文档格式.docx

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在此操作中支持电机保持不动，只有开闭电机转动。

3．2．抓斗打开上升或下降

为保持抓斗位置不改变，支持电机和开闭电机必须以相同速度转动。

3．3．抓斗闭合上升或下降

为保持抓斗闭合，两个电机必须以相同速度转动，当抓斗带载时，负载重量必须均衡分配到支持和开闭绳上，所以两个电机处于电流伺服控制下。

3．4．下降时闭斗和上升时开斗

对于这两种操作需要降低开闭电机速度（相对于支持电机）以便在两个卷筒间产生速度差，关闭或打开抓斗。

3．5．上升时闭斗和下降时开斗

对于这两种操作需要降低支持电机速度（相对于开闭电机）以便在两个卷筒间产生速度差，关闭或打开抓斗。

3．6．在货堆上抓料

这是一种特殊的闭斗操作，抓斗直接插入货堆中，以抓取更多的货物。

4．编码器

使用编码器需要在PLC中增加一块计数模块。

使用计数模块请注意其最大计数容量，以及最大计数频率，选择合适的编码器。

机构数据：

N1=电机速度（RPM）．

V=钢丝绳线速度（M／S）．

N2=卷筒转速（RPM）．

1）定义精度：

KPts／cm

通常，每厘米＞1Pt对抓斗运动较合适

2）定义任务周期：

T

为了获得正确的抓斗操作运行，任务周期不能超过20ms．

3）决定量大的脉冲计数频率：

F

-如果任务周期T＜=15ms：

==＞Fmax=2kHz（2000Pts／s）．

-如果任务周期T＞15ms：

==＞参考下图

4）决定编码器速度与起升高度之间的关系：

线速度（M／mn）×

100=X（cm／Rev）

编码器速度（RPM）

5）边定允许编码器每转最小脉冲数：

Rmini=X*K

（pts／rev．）

在此：

{X=编码器每转钢丝绳移动距离（cm／rev）

{K=精度（cm／pts）

6）决定允许编码器每转最大脉冲数：

Rmaxi=Fmaxi（pts／s）

pts／rev．）编码器速度（rps）

7）决定编码器每转脉冲数，

在Rmini和Rmaxi之间。

5．抓斗软件

5．1．原理

PLC根据主令控制器的信息对抓斗的操作进行控制，抓斗有两种操作运动：

．抓斗起升操作：

上升和下降

．抓斗定位操作：

开斗和闭斗

PLC根据两种操作运动的需要通过计算得到支持电机驱动器和开闭电机驱动器的速度参数，控制驱动器运行，实现抓斗功能。

5．2．抓斗软件简介

抓斗软件运行在对应任务周期内，当制动器打开后控制两台驱动器的

运行，以此实现各种操作模式。

在任务周期内抓斗软件产生四个参数：

．两个速度参数，通过内部参数产生斜坡确保其连续性。

．两个电流限制参数，当抓斗在货物堆闭斗过程中，用来控制两个电

机的负重平衡。

5．3．偏差选择器

5．3．1目标

通过编码器可以随时知道支持绳和开闭绳的位置差，因此便可以知道抓斗打开的程度。

通过支持绳的位置可以决定开闭绳的各种限制位置，同时可以定义抓斗的开闭和开闭过程中的减速位置。

5．3．2计数定义

计数习惯：

上升或闭斗时减计数

下降或开斗时加计数

a）支持计数器：

支持计数器以支持上升终点限位为计数基准。

计数初始化：

在支持上升终点限位，

1000==＞支持计数器

b）开闭计数器：

开闭计数器的基准是通过计算当抓斗物理闭合时支持计数器的值而得到的。

定义瞬间位置差PI：

、

PI=开闭计数值－支持计数值

抓斗闭合初始化：

当抓斗闭合并且按下[抓斗闭合初始化]按钮（该按钮在司机室联动台上），支持计数器的值被送到开闭计数器。

0→抓斗闭合位置

PBF：

抓斗闭合位置

抓斗打开初始化：

当抓斗打开并且按下[抓斗开斗初始化]按钮（该按钮在司机室联动台上），位置差PI的值被送到开闭计数器。

PBO：

抓斗开斗位置

c）终点和中间位置：

．抓斗已闭合

由位BF表示：

-->

确认如果PI≤PBF．

．抓斗已开斗

由位BO表示：

确认如果PI≥PBO．

．抓斗闭合减速位置

由位PRF表示：

确认如果PI≤15％．（PBO-PBF）＋PBF

．抓斗开斗减速位置

由位PRO表示：

确认如果PI≥85％．（PBO-PBF）+PBF

5．4．支持驱动器和开闭驱动器的速度参数

5．4．1参数形成流程图

参数原理图

支持和开闭参数根据不同类型的电机由起升参数和位置参数线性组合而成。

5．4．2-两个电机具有不同的最大速度

起升和位置参数通过转换去平衡两个电机具有不同的最大速度。

举例：

支持电机最大速度=1000RPM

开闭电机最大速度=1500RPM

参数转换：

10V对于支持电机1000RPM，那么6．6V对于开闭电机1000RPM定义SR参数：

SR=支持电机最大速度/开闭电机最大速度

支持参数=起升参数

开闭参数=（SR*起升参数）+位置参数

5．4．3-两个电机具有相同的最大速度

如果两个电机具有相同的最大速度，那么为了抓斗的打开或闭合则必须减小一个电机的速度。

5．4．4-速度参数

两种情况：

*下降时开斗或上升时闭斗

==＞减小支持电机速度

*上升时开斗或下降时闭斗

==＞减小开闭电机速度

习惯提示：

*上升}：

正参数

*闭斗}

*下降}：

负参数

*开斗}

a）上升时开斗：

起升参数>

0（上升）

位置参数<

0（开斗）

上升时开斗需要减小开闭电机的速度。

==＞支持参数=起升参数

==＞开闭参数=起升参数+位置参数

（开闭参数<

支持参数）．

b）下降时开斗：

起升参数<

0（下降）

下降时开斗需要减小支持电机速度。

==＞支持参数=起升参数－位置参数

==＞开闭参数=起升参数

（支持参数<

开闭参数）．

c）上升时闭斗：

位置参数>

0（闭斗）

上升时闭斗需要减小支持电机速度，

==＞支持参数=起升参数—位置参数

==＞开闭参数=起升参数

d）下降时闭斗：

下降时闭斗需要减小开闭电机速度。

支持参数）

5．5．起升参数

5．5．1-定义

起升参数的值由主令控制器的上升或下降信号值确定。

起升参数决定着抓斗上升或下降速度。

5．5．2-起升参数计算过程

主令控制器产生上升或下降的有级或无级信号送给PLC,PLC在任务周期内根据该信号产生起升参数。

起升或下降的加减速参数通过其它独立的参数而形成斜坡。

所有的运行参数必须在PLC检测到制动器打开信号后才能被确认送到驱动器。

\

5．6．位置参数

5．6．1-定义

位置参数由内部位置环控制产生，它在某个固定范围内通过调节支持电机和开闭电机的速度差，实现抓斗的打开或闭合。

5．6．2-位置参数计耸过程

有几个操作控制可以产生位置参数，但他们的形成过程及值是不同的。

5．6．2．1．单独闭斗调节操作

主令控制器产生开斗或闭斗的有级或无级信号送给PLC,PLC在任务周期内根据该信号产生起升参数。

开斗或闭斗的加减速参数通过其它独立的参数而形成斜坡。

5．6．5．2．位置伺服控制下的抓斗运行

当上升或下降时抓斗没有闭合，抓斗就运行在自动的位置伺服控制下。

这种控制能够保持抓斗位置不变，如果抓斗位置发生改变，它能根据记忆着的抓斗位置产生位置参数，改变支持或开闭参数从而保持抓斗的位置。

位置差（PI）和记忆位置差（PM）相比较有两个参数：

．PBO—抓斗已打开位置

．PIM—当位置参数为零并且无开闭斗命令时位置差的值。

位置参数产生的条件：

∣PI-PIM∣>

纠偏门槛

两个主要参数：

．纠偏门槛

当位置差和记忆位置差之间的偏差达到这个值时，便会产生位置参数。

．纠偏增益

这是一个比例增益，用来放大位置差和记忆位置差之间的偏差形成位置参数。

5．6．2．3．位置环控制下的抓斗运行

当抓斗有开斗或闭斗命令时，位置环控制就起作用。

该控制功能根据主令控制器开斗或闭斗的信号值和已知的开闭斗限制条件产生一个位置参数，用来控制抓斗的开斗或闭斗。

该参数不是一个斜坡。

（加减速斜坡有单独的参数确定）

接近终点位置时必需低速运行。

PRF：

闭斗减速位置

PRO：

开斗减速位置

PBO：

抓斗已开斗位置

PBF：

抓斗已闭斗位置

速度等级控制处理：

该功能通过检查终点限位的接近程度来计算开斗闭斗的参数大小。

当抓斗位于减速位置前时，它不改变开斗闭斗的参数。

如下图，位置控制根据PI和PBF差值的平方根产生一根位置参数减速曲线，用于减弱电流峰值而产生的影响，使运行速度平稳变化，同样对于开斗过程也具有相同类似的曲线。

两个参数：

抓斗打开或闭合确认

用位置差与已知的PBF和PBO比较便可确认抓斗是否已打开或是否已闭合。

位置环控制减速系数

这是一个比例增益用于（PI-PBO）和（PI-PBF）．（抓斗位置与抓斗终点之间的偏差）

5．7．抓料过程

5．7．1定义

这是一个特殊的循环产生特殊的速度参数和电流限值，以便从货物堆上抓取货料。

该循环允许抓斗闭合同时拉紧松弛的支持绳，闭斗后均匀地分配负载，最后允许抓斗闭斗上升。

在该循环处理中，每个电机被单独控制，支持参数和开闭参数单独地被处理。

5．7．2抓料过程条件

抓料要求（FST）通过移动主令控制器闭斗到顶端（HSP），然后移动上升手柄到顶端（HSP）。

（此时闭斗手柄应一直在顶端）

在下列情况下抓料过程会被终止：

1）过程开始时钢丝绳未拉紧。

2）抓斗闭斗已到减速位置并且在货物堆上，但没有上升指令。

3）抓斗在货物堆上闭斗。

4）检查到支持和开闭电流已平衡（或延时结束）并且抓斗闭合上升。

5．7．3支持参数

5．7．3．1速度参数

支持电机参数必需能充分饱和驱动器中的速度放大器在时序1和3之间（接近20％的最大速度）。

在时序4中维持一个非常低的速度（接近5％的最大速度）以便两电机电流平衡。

5．7．3．2电流限制

a）抓料过程开始阶段：

支持电机电流限制在10％最大电流，以便使抓斗插入到货物中。

b）当抓斗闭合到减速位置（PRF）：

为了抓斗闭合时不发生撞击，可以轻微地增加支持电机电流限制值。

c）当抓斗到达闭合位置（PBn：

支持电机电流限制值增加到50％最大电流（等于开闭电机电流限制值），这一步用来均衡两电机电流。

d）当检查到电流平衡

支持电机和开闭电机的电流限制值都为最大电流限制值（Imax）．

注：

当检测到抓斗到闭合位置时，一短延时开始计数，它能掩饰电机平衡过程，以便确认闭斗上升过程。

在闭斗过程中可以调节支持电机的电流限制值，以防止抓斗插入货堆过深或者抓斗在闭合过程中被拉起。

在司机室布置有两个按钮：

“+STACKING”，“-STACKING”．

按下“+STACKING”，支持电机电流限制值减小（增加插入程度）。

按下“-STACKING”，支持电机电流限制值增加（减小插入程度）。

5．7．4开闭参数

5．7．4．1速度参数

以开闭电机速度参数跟在峰值限制前位置控制环中的位置参数相同。

确认抓斗已闭合后，速度参数保持在接近5％最大速度（此参数可调），以便于增加开闭电机电流使两电机电流平衡

5．7．4．2-电流限制

在整个抓斗闭合过程时序中，开闭电机的电流限制值固定在最大电流（IMax）．

当抓斗到达闭斗位置（PBF），电流限制值等于支持电机的电流限制值（50％最大电流）以使两电机电流平衡。

只要检测到两电机电流已平衡（或延时结束），两电机的电流限制值都为最大电流，以确保闭斗上升操作。

5．8．操作模式

该软件具有许多不同的操作模式，可以通过联动台上的选择开关进行选择。

5．8．1．抓斗模式

该模式通过控制两个电机的速度参数和电流值，进行抓斗的开闭，抓料和上升下降。

5．8．2．吊钩模式（推耙机模式）

该模式确保负载分配到两个电机上，位置控制环被禁止，在两个电机之间自动进行电流控制。

5．8．3．支持和开闭模式

该模式用于软件的初始化，位置环控制和自动电流控制都被禁止。

支持电机和开闭电机都具有相同的速度参数。

5．8．4．开闭模式

该模式用来初始化开斗和闭斗位置，也用来调换开闭钢丝绳，在该模式中位置参数被送到开闭电机（起升参数为零）。

5．8．5．支持模式

该模式用来改换支持钢丝绳，在该模式中起升参数被送到支持电机（位置参数为零）。

6．抓斗操作

6．1．操作确认

可以在司机室（通过联动台上的主令控制器）或机房电控箱（通过面板上的按钮）进行抓斗操作。

6．2．速度参数

速度参数由PLC产生直接送到驱动器，从司机室来的速度参数跟主令控制器的旋转角度成正比，机房电控箱操作时，它的速度参数为正常速度的20％．

在下列情况下，速度参数限制在10％的正常速度。

-在上升或下降的减速区。

加减速斜坡也由PLC产生，不使用驱动器内部的斜坡，斜坡参数被设置为零。

6．3．特殊步骤

6．3．1-支持编码器检查

在运行区的中间通过支持凸轮限位的一个触点进行编码器的检查。

如果检查到编码器故障，就产生一个DEFU3故障，它使支持和开闭电机按斜坡停止。

为了使故障复位和重新操作抓斗，必须先选择支持和开闭模式。

In在支持和开闭模式中，速度自动地被减小。

为了重新校准编码器，必须上升抓斗到上升停止限位，当PLC检测到上升停止限位下降沿时，编码器被重新校准。

然后执行抓斗初始化过程。

6．3．2．支持减速检查

该检查功能用于抓斗减速区，抓斗减速区由支持凸轮限位的两个触点决定。

如在该区域内检测到速度过高，就产生一个DEFU3故障，使支持和开闭电机通过ATl方式停止。

6．3．3支持故障和停止要求

参见相关文件

6．3．4．开闭故障和停止要求

6．3．5．互锁：

支持操作允许：

-如果有悬臂，悬臂应处于下放位置。

-“支持模式”支持和开闭模式”“抓斗模式”“吊钩模式”或“推耙机模式”被选择。

开闭操作允许：

-如果有悬臂，悬臂应处于下放位置。

-“开闭模式”“抓斗模式”“支持和开闭模式”“吊钩模式”或“推耙机模式”

被选择。

下列情况下抓斗操作被禁止：

-料斗已满。

6.4.抓斗初始化