堆垛机同步控制技术方案

上海振华港机

堆垛机同步控制技术方案

一、概述：

振华港机是一生产港口机械的大型企业，其生产的港口机械享誉海内外，堆垛机就是其设计改造的一类港口起重机械，由于堆垛机搬运的货物比较重，所以起升采用双电机同步控制。同步控制是工业控制中常见的控制方式，传统的机械方式控制同步（皮带传动）由于控制精度差和可调节性差而逐步减少，伺服控制系统精度高，但系统复杂且成本较高，只限于小功率使用；同步电机控制效果也不是太好。交流异步电机顺利解决了对电机转矩控制的障碍后，配以高精度的控制卡，实现电机之间角度同步及定位控制现在已经变得可行。

Danfoss 变频器特有的同步/定位选件卡（SyncPos）的基本工作原理是通过光电编码器反馈电机实际的速度与位置，与给定的速度或位置信号比较，再通过内部计算，直接对电机的转矩进行控制。其作用主要分为同步（Synchronization）控制功能及定位（Positioning）控制功能：由于引进光电编码器脉冲反馈信号，该控制器不仅能够进行简单的速度同步控制，而且还能通过脉冲计数对电机旋转角度进行控制，以达到角度同步的目的，并且具有自动标识纠正、速比可调、角度补偿及多台电机之间同步等功能。其定位功能主要包括了工程中常用的零位返回控制、绝对位置定位及相对位置定位控制。

二、系统方案：

1.     小车运行由丹佛斯VLT5004SB变频器控制两台ZDY 21-4型0.8KW锥形电动机，操作器上装有正反两个方向两档速度启动控制按钮。

2.     大车运行由丹佛斯VLT5008SB变频器控制两台ZDY 22-4型2.2KW锥形电机，操作器上装有正反两个方向两档速度启动控制按钮。

3.     起升电机为两台ZD41-4型7.5KW锥形电动机，采用两台丹佛斯VLT5016SB变频器加丹佛斯同步与定位控制卡（Sync-Pos）进行控制，操作器上装有正反两个方向两档速度启动控制按钮。两台变频器采用虚拟主轴同步位置控制，第一台变频器作为主轴，另一台变频器作为跟随轴，两台电机根据虚拟主轴的数值作闭环位置同步控制，从而达到两台电机位置同步的目的，通过速度切换开关可以切换两种速度。

4.     控制柜面板上设有电源、运行和三个变频器故障指示灯，同步与闭环转换钥匙开关和起升电机正转点动，反转点动按钮。

5.     外部操作盒上有总运行、总停止按钮和大车、小车、起升电机的正转起动、反转起动以及高低速转换。

6、小车、大车和起升运动，在外部机械上都有限位开关，防止脱轨。