門(mén)橋式起重機(jī)是鐵路裝卸部門(mén)廣泛使用的主力裝卸設(shè)備多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明起重機(jī)在工作中一旦出現(xiàn)電氣系統(tǒng)失控將造成不可挽回的重大事故和經(jīng)濟(jì)損失通常起重機(jī)在設(shè)計(jì)和制造時(shí)按照起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和起重機(jī)安全規(guī)程的規(guī)定對(duì)起重機(jī)的電氣保護(hù)機(jī)械聯(lián)鎖可靠制動(dòng)等方面都做了比較全面的考慮采取了一定的保護(hù)措施但實(shí)際工作中環(huán)境復(fù)雜且使用維修人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)有限對(duì)起重機(jī)故障點(diǎn)往往不能及時(shí)做出判斷使起重機(jī)在故障狀態(tài)下帶病運(yùn)行易導(dǎo)致重大事故的發(fā)生因此為了保證安全生產(chǎn)最大限度地減少事故發(fā)生研制門(mén)橋式起重機(jī)電控系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)裝置以下簡(jiǎn)稱(chēng)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)起重機(jī)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義

1、監(jiān)測(cè)裝置總體方案

起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和目標(biāo)是:針對(duì)起重機(jī)電氣系統(tǒng)性能和各機(jī)構(gòu)負(fù)載特點(diǎn)結(jié)合鐵路貨場(chǎng)起重機(jī)作業(yè)工況按照人機(jī)學(xué)要求運(yùn)用微電子計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)故障的快速診斷和機(jī)械的安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置的總體功能是:實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的缺相過(guò)流欠壓過(guò)壓超載零位以及控制電路中各電氣元件工作狀況的監(jiān)測(cè)和保護(hù);累計(jì)起重機(jī)的工作時(shí)間;具有良好的人機(jī)對(duì)話(huà)界面全中文顯示必要的工作狀態(tài)信息顯示并記錄故障發(fā)生的部位和時(shí)間;具有自診斷功能與起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的電控系統(tǒng)互不干擾等從而達(dá)到對(duì)起重機(jī)的綜合監(jiān)測(cè)與保護(hù)基于以上整體設(shè)計(jì)構(gòu)想北京鐵路局采用先進(jìn)的PLC控制技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重機(jī)電控系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其總體方案如圖1所示

2、監(jiān)測(cè)裝置的構(gòu)成

2.1檢測(cè)傳感元件

檢測(cè)傳感元件用于信號(hào)采集與輸入根據(jù)電控系統(tǒng)特點(diǎn)采用不同的信號(hào)檢測(cè)傳感器在起重機(jī)工作中實(shí)時(shí)采集工作信息故障信息并及時(shí)輸入反饋到監(jiān)測(cè)裝置的信息處理系統(tǒng)執(zhí)行必要的監(jiān)控程序其中傳感器ET-4將吊物作用力變成電信號(hào)以進(jìn)行載荷限制部件的重量識(shí)別;電子式過(guò)電流繼電器EOCR-SS和電子式欠電流繼電器EUCR分別用于電控系統(tǒng)過(guò)電流欠電流信號(hào)檢測(cè);電子式漏電保護(hù)繼電器EOCR-DG用于電控系統(tǒng)總漏電信號(hào)檢測(cè);數(shù)字顯示智能型電流繼電器EOCR-3DD/FD用于對(duì)電動(dòng)機(jī)過(guò)電流缺相逆相堵轉(zhuǎn)電流不平衡的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)

2.2控制柜

控制柜用于安裝完成信息處理與監(jiān)控的核心部件主要有CPU-8089微電腦處理器PLC可編程序控制器等這些部件把起重機(jī)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行指標(biāo)參數(shù)用特定的指令記憶在存儲(chǔ)器中用以實(shí)現(xiàn)信息的處理與監(jiān)控1信息處理直接關(guān)系到控制的精確度是避免產(chǎn)

生誤操作的重要環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)采集和輸入的信號(hào)進(jìn)行整流濾波放大等相關(guān)處理最大限度地消除諧波欠壓等不利因素的干擾使之符合要求2信息監(jiān)控是將經(jīng)過(guò)處理后的信號(hào)輸入到可編程控制器PLC通過(guò)PLC將信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理記錄并

存儲(chǔ)起重機(jī)的作業(yè)時(shí)間等正常工況信息;當(dāng)PLC監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)與正常狀態(tài)參數(shù)有差異時(shí)立刻報(bào)警并將故障信息傳輸?shù)斤@示終端同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的保護(hù)指令

2.3顯示終端

顯示終端由多媒體液晶顯示和數(shù)碼智能化保護(hù)顯示兩部分組成是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的最終環(huán)節(jié)它將信息監(jiān)測(cè)結(jié)果全中文顯示在屏幕上在初始狀態(tài)時(shí)能顯示系統(tǒng)工作電壓電流載荷轉(zhuǎn)速及風(fēng)速等;當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)顯示系統(tǒng)能自動(dòng)切換到故障畫(huà)面顯示相應(yīng)的故障點(diǎn)及其位置能同時(shí)顯示5種不同的故障記錄

3、監(jiān)測(cè)裝置的主要功能與技術(shù)指標(biāo)

3.1監(jiān)控范圍和功能

1信息監(jiān)控通過(guò)檢測(cè)傳感元件及微處理器對(duì)起重機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制電路和配套的電氣保護(hù)限位聯(lián)鎖裝置等進(jìn)行監(jiān)測(cè);實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行時(shí)各種重要的數(shù)據(jù)信息如電壓電流轉(zhuǎn)速載荷等經(jīng)處理后進(jìn)行顯示;記錄起重機(jī)作業(yè)累計(jì)時(shí)間故障發(fā)生的時(shí)間及部位等實(shí)現(xiàn)工況信息監(jiān)控2電氣保護(hù)經(jīng)監(jiān)測(cè)裝置采集處理后的工況信息與裝置中存儲(chǔ)的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行比較如有差異則立即進(jìn)行故障報(bào)警顯示并及時(shí)切斷相應(yīng)的電氣控制電路防止設(shè)備在故障狀態(tài)下運(yùn)行實(shí)現(xiàn)各種電氣保護(hù)如過(guò)流保護(hù)缺相保護(hù)相序保護(hù)欠過(guò)壓保護(hù)風(fēng)速保護(hù)超速保護(hù)超載保護(hù)零位保護(hù)漏電保護(hù)等

3.2主要技術(shù)指標(biāo)

工作環(huán)境溫度:-20+60工作電壓:交流176264V直流24V20%工作方式:連續(xù)工作系統(tǒng)綜合誤差:5%

4、監(jiān)測(cè)裝置的使用特點(diǎn)

北京鐵路局研發(fā)的監(jiān)測(cè)裝置在塘沽站天津南站大紅門(mén)站等貨場(chǎng)的起重機(jī)電控系統(tǒng)中進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用試用表明監(jiān)測(cè)裝置對(duì)起重機(jī)的監(jiān)控和保護(hù)功能是有效和可靠的顯示出以下主要特點(diǎn)

（1）監(jiān)控能力強(qiáng)性能穩(wěn)定該裝置抗干擾能力強(qiáng)對(duì)溫度漂移零點(diǎn)漂移具有自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償功能可在惡劣的工作環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)低壓控制電路穩(wěn)定準(zhǔn)確的監(jiān)控及保護(hù)確保設(shè)備安全運(yùn)行

（2）控制技術(shù)先進(jìn)自診斷性能完善采用了先進(jìn)的PLC微電腦控制技術(shù)具有快捷的自動(dòng)檢索診斷功能可自動(dòng)記憶1個(gè)月內(nèi)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行作業(yè)時(shí)間設(shè)備故障等信息被譽(yù)為起重機(jī)的黑匣子

（3）人性化的顯示界面多媒體大屏幕點(diǎn)陣液晶中文故障顯示方便的多媒體人機(jī)對(duì)話(huà)界面便于查看故障和數(shù)據(jù)可有效地指導(dǎo)維修人員進(jìn)行設(shè)備維修

（4）安裝與維護(hù)便捷采用模塊化程序設(shè)計(jì)調(diào)試安裝操作與維護(hù)簡(jiǎn)單適用于多層面人員的使用