1.1概述
近年來，隨著我國工業(yè)生產、物流事業(yè)的發(fā)展，許多工廠、碼頭、貨場需要大噸位的門式起重機進行安裝作業(yè)。這種門式起重機要求作業(yè)時平穩(wěn)、可靠，有良好的低速就位性能。
調速精度要求比較高。
200噸門式起重機是鋼廠大型起重的關鍵設備，這臺設備的建造是為了提高鋼產品效率。由于這臺設備的重要性，因此要求配備技術先進、性能可靠的電控系統(tǒng)。傳統(tǒng)起重機的電力拖動系統(tǒng)多采用交流繞線轉子異步電動機轉子串電阻的方法進行起動和調速，繼電一接觸器控制，這種控制系統(tǒng)的主要缺點是:
1.起重機工作環(huán)境惡劣，工作任務中，電動機及所串電阻燒損及斷裂故障時有發(fā)生。
2.繼電一接觸器控制可靠性差，操作復雜，故障率高。
3.轉子串電阻調速，機械特性軟，負載變化時轉速也變化，調速不理想。
隨著變頻調速技術的發(fā)展，起重機開始應用變頻器來控制交流電機驅動起升、行走機構并獲得了理想的效果。對于控制點較多的門式起重機，PLC、現(xiàn)場總線技術開始替代傳統(tǒng)的繼電器控制。通過HMI(人機界面軟件)使得操作界面更友好，下層控制器的歷史數(shù)據(jù)和報等信號等能夠直接讀取，便于控制及進行故障診斷。
鋼廠的200噸門式起重機的電氣設計立足于安全，可靠，技術先進，性能價格比合理，維修方便。因此采用PLC控制的變頻調速技術。經過詳細的方案論證，最終驅動系統(tǒng)選擇了西門子公司的整流/回饋直流母線方案，控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線技術。
本文就門式起重機電控系統(tǒng)的選型調試提出了一種行之有效的方案，并對起重機起升機構同步控制，抱閘控制，行走機構糾偏控制，現(xiàn)場總線技術的應用提出了一種解決方案。另外，對調試過程中遇到的一些實際問題也作了簡單的闡述。
1.2 門式起重機電氣傳動系統(tǒng)方案與原理
1.2.1門式起重機負載特點
為了提高生產率以及適應各種工作的要求，起重機的工作速度應該是可控制的尤其是起重機起升機構，當輕載和空鉤下降時，在大起升高度升降重物時，為節(jié)省時間，需較高的工作速度，當?shù)踹\危險物品、重載以及進行安裝工作時，為了安全可靠和準確定位，則要求較低的工作速度甚至微速。因此，起重機一般設有速度調節(jié)裝置，且要求其工作平穩(wěn)可靠、結構簡單、操作方便、調速范圍大等.
對于門式起重機，其核心機構是起升機構，在起升機構上電氣控制調速必須解決的關鍵技術為:
1)低頻時能保證恒轉矩輸出，以避免低頻時滿負載工況下發(fā)生帶不動負載的現(xiàn)象;
2)滿負載時在空中制動停車或再提升時，不產生溜鉤現(xiàn)象;
3)電動機減速或重載下放時，再生制動能量必須迅速釋放。
對于門式起重機的行走機構，為了保證停車位置的準確，也必須將負載按照四象限運行來考慮。
下面列舉幾種起重機常用的調速方案并進行比較。
1.2.2 轉子電路串電阻調速
傳統(tǒng)的門式起重機多采用繞線式交流異步電動機轉子電路串電阻調速。
繞線式交流異步電動機轉子電路串接不同電阻時的機械特性如圖1-1所示。其中，電阻R2>Rl>R，當電動機負載轉矩M相同時，轉速隨電阻增大而降低.即串接電阻后電動機同步轉速no和最大轉矩Mmax不變，轉差率S增大，轉速降低.利用此方法可改善電動機的起動特性和控制工作速度.
