隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，作為物料搬運重要設(shè)備的橋式起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用越來越大，對橋式起重機的要求也越來越高。橋式起重機能否正常工作直接影響車間生產(chǎn)、設(shè)備檢修等任務(wù)的完成以及人身、設(shè)備的安全。由于橋式起重機在作業(yè)現(xiàn)場，其工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，而且重載下頻繁啟動，制動，反轉(zhuǎn)，變速等操作，還要求有一定的調(diào)速范圍，所以傳統(tǒng)的繼電控制和串電阻調(diào)速已呈現(xiàn)出諸多缺點，對這類設(shè)備的系統(tǒng)改造已十分必要。

    荷蘭CT驅(qū)動中心近完成了四臺浮動式抓斗起重機的改造。所有四臺起重機都安裝在阿姆斯特丹（Amsterdam），這四臺具有四繩索抓斗系統(tǒng)的起重機主要用于碼頭的散貨裝卸。其中的兩臺起重量為16噸，采用Unidrive交流變速驅(qū)動器改造；而另外兩臺起重量為25噸，采用由Mentor II 直流驅(qū)動方案。

    抓斗起重機根據(jù)起重機的分類分為橋式抓斗起重機，他門式抓斗起重機，又可以分為單梁抓斗起重機和雙梁抓斗起重機。這種起重機將煤、礦石和磷酸鹽之類的散貨從貨艙里卸到漏斗里，然后經(jīng)傳送帶卸至堆貨場或裝車貨臺。起重設(shè)備抓斗橋式起重機為散料和顆粒狀物料專用

    16噸浮動式抓斗起重機由Figee制造，該起重機為雙扭線型，安裝在駁船上。交流電機適合于各種運動標(biāo)準，既可用于抓斗提升和閉合動作，也可用于升降和回轉(zhuǎn)動作。所有電機配備Unidrive 交流驅(qū)動器。

    控制室中Unidrive之間的數(shù)據(jù)通信基于我們的高速網(wǎng)絡(luò)（CTNet）。

    艾默生CT提供全方位服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容包括設(shè)計、工程、軟件和編程，面板的制造、終安裝以及在阿姆斯特丹的IGMA現(xiàn)場調(diào)試。

    該方案包括直流總線系統(tǒng)上的Unidrive交流驅(qū)動器，以及抓斗提升和抓斗閉合驅(qū)動之間的CTNet通信。

    鼠籠式交流電機通過兩個雙倍尺寸的5Unidrives驅(qū)動器控制提升/抓斗閉合動作（2×160kW），而升降動作（1×40kW）和回轉(zhuǎn)動作（2×39kW）則由一個55kW Unidrive來驅(qū)動。用單象限整流器和制動斬波器配置一個標(biāo)準驅(qū)動系統(tǒng)。起重機由柴油引擎/發(fā)電機組供電，因而系統(tǒng)中儲存的能量不像其他許多碼頭起重機一樣可再生。一個二極管電橋整流器可通過一個共直流母線為提升、回轉(zhuǎn)和升降動作的逆變器供電，以提供高可靠性。既然系統(tǒng)沒有能量再生功能，就需要大型制動斬波器將系統(tǒng)提升的勢能和大型物體運動的動能轉(zhuǎn)換成熱能。制動電阻安裝在控制面板外。起重機控制系統(tǒng)需求包括回轉(zhuǎn)控制、抓斗提升控制、閉合控制，以及基于負載的提升速度控制。將插入式可編程應(yīng)用模塊（該模塊內(nèi)置于驅(qū)動器）使用集成軟件方案，可實現(xiàn)上述所有軟件功能，而無需PLC.

    回轉(zhuǎn)控制

    許多傳統(tǒng)起重機的回轉(zhuǎn)運動都由滑環(huán)電機控制。滑環(huán)電機配備轉(zhuǎn)子電阻器可滿足大多數(shù)起重工作的驅(qū)動要求。這種方法在加速和減速時具有良好的電機扭矩控制，當(dāng)控制器移動至零位時很可能出現(xiàn)慣性滑行。然而，這種控制方法低速時表現(xiàn)糟糕，電阻階躍時扭矩會突變，浪費大量能量，且系統(tǒng)要求頻繁定期維護。

    用現(xiàn)代驅(qū)動器系統(tǒng)代替滑環(huán)電機時，表現(xiàn)也令人失望。圖1展示了傳統(tǒng)速度控制驅(qū)動器系統(tǒng)的性能狀況，幾乎無法控制負載晃動。

    速度控制回轉(zhuǎn)驅(qū)動器

    線性速度斜線

    回轉(zhuǎn)電機速度

    抓斗速度

　　圖1 速度控制

    回轉(zhuǎn)驅(qū)動器

    為解決這一問題，艾默生CT開發(fā)了一款無需PLC的優(yōu)化控制方案，該方案主要針對晃動負載的起重驅(qū)動。

    回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)速度和電機扭矩的驅(qū)動控制。速度控制對于低速定位非常重要。該系統(tǒng)也可謂補償風(fēng)力對負載的影響。

    扭矩控制對搖擺控制至關(guān)重要。此時，驅(qū)動器必須能預(yù)計負載的運動并進行補償。將控制器回零，運動可有效滑行，以抑制負載的晃動（圖2）。

    速度控制回轉(zhuǎn)驅(qū)動器

    Time （Senconds）

    回轉(zhuǎn)電機速度

    抓斗速度

    線性速度斜線

    圖2 艾默生CT回轉(zhuǎn)控制

    如果有現(xiàn)成的改造軟件，有兩種使用艾默生CT驅(qū)動器的改造選項；如果沒有現(xiàn)成的改造軟件，即可用艾默生CT驅(qū)動器本身的集成軟件進行改造。無論采用哪種改造，都可微調(diào)系統(tǒng)以滿足起重機驅(qū)動要求，從而構(gòu)成一個高效的方案。

    抓斗控制

    提升運動由兩個Unidrive交流驅(qū)動器控制。一個驅(qū)動器驅(qū)動提升動作，而另一個驅(qū)動抓斗閉合動作。兩個驅(qū)動器都在一個閉環(huán)控制中運行，該閉環(huán)控制配備有標(biāo)準增量編碼器而無需附加傳感器。使用抓斗控制軟件，可控制從零至提升速度間所有速度的運動，包括提升/閉合和提升/打開、降下/閉合和降下/打開、抓斗插入散貨中、以及應(yīng)用標(biāo)準增量編碼器控制提升和閉合驅(qū)動間的同步。其他特性包括高速（電機磁場弱化）空載（1.5倍基本電機速度），抓斗打開和閉合位置"自學(xué)習(xí)"功能。（打開和閉合位置都將存儲在可選模塊（UD70）的存儲器中，該存儲器位于驅(qū)動器內(nèi)），負載的平衡通過閉合抓斗和提升重型設(shè)備到/離船來控制。

    升降控制

    升降運動與回轉(zhuǎn)運動的控制方法相似，但升降運動控制需要使用限位開關(guān)。

    Unidrive模塊化驅(qū)動器--Unidrive SP技術(shù)的產(chǎn)品--尤其適合浮動式抓斗起重應(yīng)用，由于不需使用附加PLC從而節(jié)省了成本。該設(shè)計同時能滿足起重機生產(chǎn)商（標(biāo)準尺寸，易于編程且高效節(jié)能）和用戶（可靠性強、操作靈活、維護簡易、安全性高且備件要求低）雙方的要求。

    主要優(yōu)勢

    ·提升了起重機生產(chǎn)效率

    ·無需PLC,節(jié)省了成本

    ·易于編程

    ·高效節(jié)能

    ·可靠性強，靈活性高（end）

    關(guān)于艾默生CT

    Control Techniques （簡稱CT） 是美國艾默生集團（Emerson）所屬業(yè)務(wù)品牌-艾默生工業(yè)自動化的下屬公司。我們的專項是驅(qū)動器的設(shè)計，生產(chǎn)和工程應(yīng)用，并提供技術(shù)支持和售后服務(wù)。我們的目標(biāo)是確?？蛻粼谑褂昧薈T優(yōu)良可靠的產(chǎn)品后， 能降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。CT業(yè)務(wù)遍及，其生產(chǎn)與研發(fā)機構(gòu)集中于歐洲與亞洲，另有驅(qū)動與應(yīng)用中心分布在35個國家的50個地區(qū)。驅(qū)動與應(yīng)用中心主要為客戶提供本地銷售，服務(wù)與設(shè)計技術(shù)。

    在中國，艾默生CT（屬于CT），總部 位于 上海、深圳。另有東北、華北、、華東、華中、華南五大驅(qū)動中心涵蓋中國市場。我們憑借多年來在工業(yè)自動化領(lǐng)域中先進的技術(shù)及經(jīng)驗，從通用到高性能的交直流驅(qū)動器、伺服、伺服電機、PLC 及觸摸屏產(chǎn)品，為客戶提供全方位的系統(tǒng)解決方案。