起重設備失電保護系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種起重設備失電保護系統，包括PLC控制柜（1）、EPS應急電源柜（2）、蓄電池柜（3）、電阻柜（4）、柔腿控制柜（5）和鋼腿控制柜（6），PLC控制柜（1）通過斷電檢測裝置（7）線路連接外部供電系統（8），電阻柜（4）線路連接蓄電池柜（3），蓄電池柜（3）線路連接EPS應急電源柜（2），電阻柜（4）、蓄電池柜（3）、EPS應急電源柜（2）分別線路連接PLC控制柜（1），EPS應急電源柜（2）線路連接制動裝置（9），制動裝置（9）分別線路連接柔腿控制柜（5）、鋼腿控制柜（6）；本實用新型實現了起重設備大車行走緩慢平穩制動的過程，減小了突然斷電產生的巨大沖擊和晃動，大幅度消除了突然制動造成的吊件、設備和人員等方面的安全隱患，保證了起重設備和操作人員的安全保障。
【專利說明】起重設備失電保護系統
[【技術領域】]
[0001]本實用新型涉及起重設備【技術領域】，具體地說是一種起重設備失電保護系統。
[【背景技術】]
[0002]在起重設備正常工作時，起重設備一方面沿著前后方向行進，另一方面吊著的重物會發生左右上下方向的運動，因此，一旦發生外部供電系統突然異常失電，起重設備的制動部件則會立即動作，使得起重機大車的行走立即制動，在此過程中，由于起重設備的慣性，突然斷電后，會對吊件、設備和人員產生巨大的沖擊和晃動，從而造成起重設備的安全隱患。
[實用新型內容]
[0003]本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種起重設備失電保護系統，實現了起重設備大車行走緩慢平穩制動的過程，減小了突然斷電產生的巨大沖擊和晃動，大幅度消除了突然制動造成的吊件、設備和人員等方面的安全隱患，保證了起重設備和操作人員的安全保障。
[0004]為實現上述目的設計一種起重設備失電保護系統，包括PLC控制柜1、EPS應急電源柜2、蓄電池柜3、電阻柜4、柔腿控制柜5和鋼腿控制柜6，所述PLC控制柜I通過斷電檢測裝置7線路連接外部供電系統8，所述電阻柜4線路連接蓄電池柜3，所述蓄電池柜3線路連接EPS應急電源柜2，所述電阻柜4、蓄電池柜3、EPS應急電源柜2分別線路連接PLC控制柜1，所述EPS應急電源柜2線路連接制動裝置9，所述制動裝置9分別線路連接柔腿控制柜5、鋼腿控制柜6。
[0005]所述EPS應急電源柜2、蓄電池柜3分別線路連接報警裝置10，所述報警裝置10線路連接PLC控制柜I。
[0006]所述EPS應急電源柜2包括變頻器，所述蓄電池柜3包括蓄電池組和充電器，所述變頻器、蓄電池組、充電器分別線路連接報警裝置10。
[0007]所述制動裝置9包括大車行走制動器、大車行走夾軌器、大車行走夾輪器和電纜卷筒制動器。
[0008]本實用新型同現有技術相比，具有如下優點:
[0009](I)獨立性:與原起重設備的電控系統相對獨立相比，本實用新型新增的失電防抱死安全制動系統發生故障時，不影響原系統的正常工作；
[0010](2)全自動性:制動系統自動監測失電、大車行走速度和行走方向信號，系統從在線待啟動狀態，經失電信號觸發后，自動快速投入，啟用后備能源(EPS應急電源)，按照預置制動策略和控制參數進行工作，保證起重設備在突然失電后，緩沖平穩地停車；
[0011](3)易維護性:系統具有對EPS蓄電池電壓、充電電流監測報警，蓄電池定時放電維護功能，系統報警延伸至駕駛室；
[0012](4)可靠性:系統主要低壓電器控制器采用國際知名品牌器件，出廠前系統經嚴格老化測試，確保系統的可靠性；
[0013](5)易操作性:系統采用觸摸屏參數顯示設置易使用操作；
[0014](6)通用性:對于類同的起重設備，調整EPS配置功率和控制策略，系統可適用多種其它類型的起重設備失電剎車防抱死安全保護。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0015]圖1是本實用新型的工作原理框圖；
[0016]圖中:1、PLC控制柜2、EPS應急電源柜3、蓄電池柜4、電阻柜5、柔腿控制柜6、鋼腿控制柜7、斷電檢測裝置8、外部供電系統9、制動裝置10、報警裝置。
[【具體實施方式】]
[0017]下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明:
[0018]如附圖1所示，本實用新型包括:PLC控制柜1、EPS應急電源柜2、蓄電池柜3、電阻柜4、柔腿控制柜5和鋼腿控制柜6，PLC控制柜I通過斷電檢測裝置7線路連接外部供電系統8，電阻柜4線路連接蓄電池柜3，蓄電池柜3線路連接EPS應急電源柜2，電阻柜4、蓄電池柜3、EPS應急電源柜2分別線路連接PLC控制柜1，EPS應急電源柜2線路連接制動裝置9，制動裝置9分別線路連接柔腿控制柜5、鋼腿控制柜6，EPS應急電源柜2、蓄電池柜3分別線路連接報警裝置10，報警裝置10線路連接PLC控制柜1，制動裝置9包括大車行走制動器、大車行走夾軌器、大車行走夾輪器和電纜卷筒制動器；其中，EPS應急電源柜2包括變頻器，蓄電池柜3包括蓄電池組和充電器，變頻器、蓄電池組、充電器分別線路連接報警裝置10。
[0019]在起重設備正常工作時，一旦發生外部供電系統突然異常失電，本實用新型中的EPS應急電源柜為各種制動裝置提供延時電力供應，會自動無間隙地接通起重設備必要的制動部件的控制回路。根據檢測的失電前起重設備不同的速度狀態，通過不同的制動方案來控制大車行走制動器，從而達到起重設備大車行走緩慢平穩制動的過程，減小了突然斷電產生的巨大沖擊和晃動，大幅度消除突然制動造成的吊件、設備和人員等方面的安全隱患，實現起重設備和操作人員的安全保障。而且，本系統可以從電源上獨立切除，不影響原電控系統的正常運行，并且具有自檢報警功能，提示司機室駕駛員。
[0020]本實用新型主要由EPS應急電源柜、PLC控制柜、蓄電池柜、電阻柜、柔腿控制柜和鋼腿控制柜幾部分組成。系統安裝調試完成后，在起重設備正常供電情況下，起重設備控制系統和起重設備失電保護系統各自獨立，互不影響，此時起重機失電保護系統供電的相序，與起重設備控制和與運行的相序一致，并保證系統對蓄電池處于浮充狀態，PLC控制柜和變頻器處于正常工作等待狀態。起重機正常通電工作時，失電保護系統自動檢測起重機的電源供電狀態、大車行走方向和行走速度。一旦起重設備供電系統突然斷電，起重設備失電保護系統立即無擾動投入使用，蓄電池柜內的專用蓄電池組儲存的直流電，在PLC柜的控制下，通過應急電源EPS柜內變頻器的逆變功能，將直流電變為380v50Hz的交流電，送入起重機的制動系統(大車行走制動器、大車行走夾軌器、大車行走夾輪器和電纜卷筒制動器)，PLC控制柜的器件，根據程序規則和要求，用觸摸屏對PLC程序參數進行預置，通過鋼腿控制柜和柔腿控制柜，對大車行走制動器的點剎制動、制動器分組制動、以及點剎和分組組合制動方式，從而延長制動時間和延長制動距離，讓起重機在5S緩慢停下來，避免起重設備劇烈搖晃和沖擊，保證設備和人身安全。
[0021]為使失電保護系統的蓄電池組長期有效可靠的工作，失電保護控制系統對蓄電池組的工作狀態和蓄電池組中每節蓄電池的工作狀態和充電電流進行監控，如有異常，監控信號及時送至駕駛室通知起重設備駕駛人員。為使蓄電池保持良好的充放電狀態，PLC控制柜可以通過觸摸屏的設置，定期自動讓蓄電池通過電阻放電進行自動維護，從而保證電池的充放電性能。
[0022]本實用新型中，PLC控制柜通過斷電檢測裝置線路連接外部供電系統，從而對系統的電源狀態、相序和大車的行走方向進行自檢，當檢測到外部供電系統有電源，則失電保護系統處于待機狀態，當檢測到外部供電系統突然斷電(即無電源)，則失電保護系統自動快速投入。失電保護系統處于待機狀態時，系統動態監測蓄電池組的工作狀態和變頻器、充電器及系統等工作狀態，若有故障則通過報警裝置發報警信號到起重機駕駛室，通知駕駛人員，若無故障，則進入對蓄電池的浮充和進行定期對電池進行放電維護。失電保護系統自動快速投入時，PLC控制系統開始按照預定程序，開始系統防抱死制動的控制過程，蓄電池向變頻器供電，變頻器將直流電逆變成380V50HZ交流電，通過預定的特殊控制方式，通過鋼腿控制柜和柔腿控制柜，控制起重機大車行走制動器、大車行走夾軌器、大車行走夾輪器和電纜卷筒制動器，在規定的時間和距離內緩慢制動。
[0023]EPS應急電源柜的外形尺寸可設計為600mmxl700iimix500iimi(WxHxL)，其功能為，為起重設備制動系統增加電源供應保護，使其在失去外部電力供應時，為減速停車提供制動系統的電力緩沖，在規定時限內，避免各種制動裝置迅速工作，加大起重機的制動距離。
[0024]PLC控制柜的外形尺寸可設計為600mmx1700nrnix500nmi(WxHxL)，其功能為，內置功能明確、運行安全、維護方便的電路控制系統，制動方案包括大車行走制動器的點剎制動、制動器分組制動、以及點剎和分組組合制動方式。
[0025]蓄電池柜的外形尺寸可設計為600nrnixl700nrnix500nmi(WxHxL)，放電電阻柜的外形尺寸可設計為600nrnix460nrnix500nmi (WxHxL)，其中，蓄電池柜內置專用電池組，起重設備失電后用于制動系統的電源；放電電阻柜用來`定期釋放電池組電壓。
[0026]鋼腿控制柜的外形尺寸可設計為600mmx550iimix250iimi (WxHxL)，其功能為，配合主控柜，控制鋼腿的大車行走制動；柔腿控制柜的外形尺寸可設計為600mmx700mmx300mm (WxHx L)，其功能為，配合主控柜，控制柔腿的大車行走制動。
[0027]表一:為現場檢測的實驗數據
[0028]
【權利要求】
1.一種起重設備失電保護系統，包括PLC控制柜(I )、EPS應急電源柜(2)、蓄電池柜(3)、電阻柜(4)、柔腿控制柜(5)和鋼腿控制柜(6)，其特征在于:所述PLC控制柜(I)通過斷電檢測裝置(7 )線路連接外部供電系統(8 )，所述電阻柜(4 )線路連接蓄電池柜(3 )，所述蓄電池柜(3 )線路連接EPS應急電源柜(2 )，所述電阻柜(4 )、蓄電池柜(3 )、EPS應急電源柜(2 )分別線路連接PLC控制柜(I)，所述EPS應急電源柜(2 )線路連接制動裝置(9 )，所述制動裝置(9 )分別線路連接柔腿控制柜(5 )、鋼腿控制柜(6 )。
2.如權利要求1所述的起重設備失電保護系統，其特征在于:所述EPS應急電源柜(2)、蓄電池柜(3)分別線路連接報警裝置(10)，所述報警裝置(10)線路連接PLC控制柜(I)。
3.如權利要求2所述的起重設備失電保護系統，其特征在于:所述EPS應急電源柜(2)包括變頻器，所述蓄電池柜(3 )包括蓄電池組和充電器，所述變頻器、蓄電池組、充電器分別線路連接報警裝置(10)。
4.如權利要求2或3所述的起重設備失電保護系統，其特征在于:所述制動裝置(9)包括大車行走制動器、大車行走夾軌器、大車行走夾輪器和電纜卷筒制動器。
【文檔編號】B66C13/18GK203602250SQ201320668642
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】姚達同, 席光陽, 馬軍, 馮景舫, 王敦亞 申請人:海普康（揚州）自動化技術有限公司