西门子S120全新交流变频控制系统在大吨位卸船机上的应用.docx

Technology

技术纵横

文献标识码：B文章编号：1003-0492(2015)07-0084-05中图分类号：TP273

西门子S120全新交流变频控制系统在大吨位卸船机上的应用

SiemensS120ACDriveSystemApplicationonBigShipUnloaderCrane肖自立(西门子工厂自动化工程有限公司上海第一分公司，上海200023)

摘要：本文介绍全新西门子S120交流系统在大吨位卸船机(4000吨/小时)上的应用及如何通过技术方案实现对抓斗进行速度同步及电流平衡，防摇优化及使用自动化操作提高卸船机作业效率。

关键词：ALM;卸船机；起重机；主从控制；速度同步；电流平衡；防摇；自动化

Abstract:ThispaperintroducesthatSiemensnewACdrivessystemapplicationonBigShipunloaderCrane(4000t/h)withspeed-synchronization,electriccurrentbalance,Anti-swayandautomationcontrol.Theanti-swayandautomationcontrolcanimprovetheworkperformanceofunloaderCrane.

Keywords:ALM;Shipunloadercrane;Grabcontrol;Master-slavecontrol;Speed-synchronization;Electriccurrentbalance;Anti-sway;Automationoperation

1概述

最近这几年，包括中国在内的全球经济快速发展，工业制造业发展迅猛，对电能的消耗需求非常旺盛，很多大型电厂纷纷上马。由于电厂发电每天要燃烧大量的煤发电，燃料煤是用大型运输船通过海上运输到岸，然后通过岸上设备把煤从船仓里卸到岸上运输皮带输送到中央燃烧室，卸船机是码头前沿的重大接卸设备，对系统工作效率起着重要的作用，因此各大港口为达到系统最大生产率，均按码头可停靠最大船型要求选用高效、可靠的卸船机。由江苏海隆公司制造的马来西亚LBT港口生产的4000T/h抓斗式卸船机上的电气系统采用西门子的新一代起重机电控系统SIMOCRANE,并由西门子负责电气系统的设计调试。而业主马来西亚LBT港口是专门服务于TNBJ发电厂的码头，年吞吐量为6百万吨煤，因发电厂在目前3×700MW机组的基础上增加

了1×1000MW机组，煤吞吐量相应增加，促使LBT港口对其现有设施进行扩建。经过多次国外调研考察，最后从中国引进了江苏海隆公司制造的4000T/h抓斗式卸船机，也是目前世界最大容量的卸船机，它最大生产效率达到4400T/h,远远超过市场上1500~2500T/h的常规卸船机作业效率。

图1卸船机整体结构

图2电气房

84音槽质AUTOMATIONPANORAMA2015.7

图1是卸船机全景图，我们可以看到卸船机整机可以在码头地面轨道上移动(大车位移),抓斗最大抓取重量为63吨，可以在机器横梁轨道上移动(小车位移),抓斗上升下降(起升位移)及抓斗开闭运动，(实际上还有前大梁抬起俯仰机构，由于非本篇文章论述重点，所以以下省略),表1为该卸船机主要技术指标。

表1卸船机主要技术指标

起重量

63T

起升高度

-24.0m~29.0m

逆变器功率

560kW

电机功率

500kW

上升速度

0~160m/mim

下降速度

0~200m/mim

加减速时间

3.5s

大车轨距

21m

大车行走距离

+/-2000m

走行速度

0~20m/mim

逆变器功率

2×160kW

电机功率

24×11kW

小车行程

44m

逆变器功率

560kW

电机功率

500kW

前进/后退速度

0~240m/mim

加减速时间

4.0s

图2是卸船机电气房里的电气控制柜，电气房里安装有中压柜、变压器、驱动柜及低压控制柜。

2系统硬件构成

卸船机的电控系统主要由控制和驱动两部分组成，本卸船机通过高压电缆卷盘将地面的6kV的高压电引入设备，经过中压开关柜进行控制、保护，然后通过1台3500kVA双绕组的主中压变压器将6kV中压电变为480V低压电为主驱动系统供电，通过1台400kVA双绕组辅助中压变器器将6kV中压电变为400V低压电为辅助回路供电。

MV

MVPOWERT

Main

Transformer

ALm