一种起重机电控设备检测平台及其检测方法与流程

1.本发明属于起重运输机械电控设备检测领域的技术领域。更具体地，本发明涉及一种起重机电控设备检测平台。本发明还涉及该检测平台的检测方法。


背景技术：

2.在现有技术中，起重机常用的电气控制设备采用可控硅定子调压装置、变频器进行控制，这些电控设备集成化程度高，出现故障只能整体更换。虽可修复使用，但其可靠性无法确认；而该类备件修复后由于没有合适的检测装置，在现场不具备测试条件。因此，在起重机上线使用时，存在运行不可靠的风险及较大的安全隐患。
3.因此提升此类电控设备检测效果，确保运行安全稳定性，成为现阶段起重机电气控制设备管理中的一项技术空白。


技术实现要素：

4.本发明提供一种起重机电控设备检测平台，其目的是实现对电气设备及备件进行方便、快捷的在线检测。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.本发明的起重机电控设备检测平台，包括起升机构系统、小车运行系统及大车运行系统；所述的起升机构系统设置起升电机；所述的小车运行系统设置小车电机；所述的大车运行系统设置两台大车电机；
7.所述的起升机构系统的工作模式包括起升电机定子调压装置工作、起升电机变频器工作、待测起升电机定子调压装置工作、待测起升电机变频器工作的四种模式；所述的起升机构系统的工作模式通过操控机构中的起重控制台进行切换。
8.所述的小车运行系统的工作模式包括小车电机变频器工作、待测小车电机变频器工作的两种模式；所述的小车运行系统的工作模式通过操控机构中的大小车控制台进行切换。
9.所述的大车运行系统的工作模式包括大车电机变频器工作、待测大车电机变频器工作的两种模式；所述的大车运行系统的工作模式通过操控机构中的大小车控制台进行切换。
10.所述的起重控制台设置起重控制手柄，所述的起升机构系统工作模式的切换，由起重控制手柄完成。
11.所述的起重控制台设置切换触摸屏。
12.所述的大小车控制台设置大小车控制手柄；所述的大小车控制手柄控制小车运行系统、大车运行系统的切换。
13.所述的操控机构设置动力电源保护系统，所述的动力电源保护系统设置总断路器和动力电源接触器，控制起升动力电源、小车动力电源和大车动力电源的通断。
14.所述的操控机构设置plc控制单元。
15.所述的起重机电控设备检测平台设置测试连接台，所述的测试连接台设有接插件插头和接插件插座；还设有测试台待测区；各待测备件均设置在测试台待测区中进行线路连接。
16.为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了应用于以上所述的起重机电控设备检测平台的其检测方法，其技术方案是：
17.1、将配电保护系统中的总断路器合上，同时合上控制变压器电源的开关，合上控制plc变压器电源的开关；按下操控机构上的启动按钮，动力、控制电到各控制屏及plc屏，具备操作条件；
18.2、将操控机构中的切换触摸屏选到起升工作模式；选择定子调压装置模式，系统就绪，条件全部满足，定子调压装置模式按钮会显示正常；操控起重控制台上的起重控制手柄至上升，起升机构系统动作；
19.3、将待测定子调压装置放置在测试连接台上，接线起升待测调压接接插件插座后，与测试连接台上固定的接插件插头对接插入；具备检测条件；
20.4、将操控机构的切换触摸屏选到起升工作模式，选择待测调压装置模式，系统就绪，条件全部满足，待测调压模式按钮会显示正常；操控起重控制台上的起重控制手柄至上升，起升机构系统动作；
21.5、将待测起升电机变频器联接在测试连接台上，将操控机构的切换触摸屏选到起升工作模式待测变频器方式，操控起重控制台上的起重控制手柄至上升，起升机构系统动作；
22.6、将待测小车电机变频器连接在测试连接台上，将操控机构的切换触摸屏选到小车工作模式待测变频器方式；操控大小车控制台上的大小车控制手柄，小车运行系统动作；
23.7、将待测大车电机变频器连接在测试连接台上，将操控机构中的切换触摸屏选到大车工作模式待测变频器方式；操控大小车控制台上的大小车控制手柄，大车运行系统动作。
24.本发明采用上述技术方案，结合起重机模拟实验平台，建立定子调压、变频器等不同的工作模式，在小型起重机的起升、大车、小车控制柜中预留了设备外接接口，通过测试台上的接插件接口进行线路联接，自动将需检测的电控设备及其待测备件切换到电气控制屏内，直接控制起重机各机构运行，对其进行在线带负载检测，使检测效果更准确可靠、真实有效；通过电压、电流等参数值验证电控设备的运行可靠性，消除了在线检测的安全风险，确保其安全稳定和可靠性；大大节约了备件采购成本；采用触摸屏切换模式，利用plc程序可轻松切换起升、大车、小车等各种检测模式，更方便快捷，具有很高的实用价值及推广应用前景。
附图说明
25.附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
26.图1为本发明的系统结构的立体示意图；
27.图2为本发明的系统控制柜结构的立体示意图；
28.图3为本发明的电源的配电及保护的电路图；
29.图4为本发明的控制电源电路图；
30.图5为本发明的起升机构的驱动和与控制电路图；
31.图6为小车驱动和控制电路图；
32.图7为大车驱动和控制电路图；
33.图8为本发明的plc系统图。
34.图9为本发明中的测试台的结构示意图。
35.图中标记为：
36.1、起升机构系统，10、起升电机，11、起升电机定子调压装置，12、起升电机变频器，13、待测起升电机变频器，2、小车运行系统，20、小车电机，21、小车电机变频器，22、待测小车电机变频器，3、大车运行系统，30、大车电机，31、大车电机变频器，32、待测大车电机变频器，4、小车轨道支架，5、电缆拖缆，6、操控机构，61、大小车控制台，611、大小车控制手柄，612、紧急停止按钮，613、复位按钮，62、起重控制台，621、起重控制手柄，622、电锁开关，623、启动按钮，63、切换触摸屏，7、配电保护系统，8、plc控制单元，9、测试连接台，91、接插件插头，92、接插件插座，93、测试台待测区。
具体实施方式
37.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
38.如图1至图9所示本发明的结构和电路，为一种起重机电控设备检测平台，可对电控设备进行在线带负载检测，确保其安全稳定。其包括起升机构系统1、小车运行系统2及大车运行系统3；所述的起升机构系统1设置起升电机10；所述的小车运行系统2设置小车电机20；所述的大车运行系统3设置两台大车电机30。
39.如图1所示，桥式起重机模型由起升机构系统1、小车运行系统2、大车运行系统3、小车轨道支架4、电缆拖缆5等组成；
40.如图2所示，桥式起重机模型还包括操控机构6，即起重机电气控制系统。
41.为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现对电气设备及备件进行方便、快捷的在线检测的发明目的，本发明采取的技术方案为：
42.如图5所示，本发明的起重机电控设备检测平台，所述的起升机构系统1的工作模式包括起升电机定子调压装置11工作、起升电机变频器12工作、待测起升电机定子调压装置工作、待测起升电机变频器13工作的四种模式；所述的起升机构系统1的工作模式通过操控机构6中的起重控制台62进行切换。
43.本发明的电控设备检测平台，结合起重机模拟实验平台，自动将需检测的电控设备切换到电气控制屏内，直接控制起重机各机构运行，带负载检测，并通过电压、电流等参数值验证电控设备的运行可靠性，既消除了在线检测的安全风险，又保证了电控设备的安全可靠性，大大节约了备件采购成本。
44.如图5所示，起升机构系统1采用起升电机定子调压装置11、起升电机变频器12，二者通过切换的方式控制起升电机10；
45.起升电机定子调压装置11驱动起升电机10通过转子频率反馈形式控制，变频器驱动起升电机10组成闭环矢量控制系统；
46.起升机构系统1包括的接触器件有：
47.用于切换到起升电机定子调压装置11的前端接触器1km1、后端接触器1km4；
48.用于切换到起升电机变频器12的前端接触器1m2、后端接触器1km5；
49.用于切换到待测调压装置、待测起升电机变频器13的前端接触器1km3、后端接触器1km6；
50.用于控制起升电机10旋转方向的接触器1km12a、1km12b；
51.用于控制起升制动器的1km71、1km72；
52.用于频率反馈的切换接触器1km51、1km52；
53.用于制动电阻切换接触器1km10、1km11；
54.用于调压装置方式的电阻器1km40
‑
1km44；
55.如图6所示：
56.所述的小车运行系统2的工作模式包括小车电机变频器21工作、待测小车电机变频器22工作的两种模式；所述的小车运行系统2的工作模式通过操控机构6中的大小车控制台61进行切换。
57.具体设置如图6所示，小车运行系统2采用小车电机变频器21控制小车电机20，采用dp总线通讯方式采集变频器数据；
58.小车运行系统2包括的接触器件有：
59.其配有小车电机变频器21的前端接触器3km1、后端接触器3km3；
60.待测小车电机变频器22的前端接触器3km2、后端接触器3km4；
61.制动器接触器3km7、风机接触器3km8、制动电阻切换接触器3km10、3km11等。
62.如图7所示：
63.所述的大车运行系统3的工作模式包括大车电机变频器31工作、待测大车电机变频器32工作的两种模式；所述的大车运行系统3的工作模式通过操控机构6中的大小车控制台61进行切换。
64.具体设置如图7所示，大车运行系统3采用大车电机变频器31控制两台大车电机30；
65.大车运行系统3包括的接触器件有：
66.配有大车电机变频器31的前端接触器4km1、后端接触器4km3；
67.待测大车电机变频器32的前端接触器4km2、后端接触器4km4；
68.制动器接触器4km7、风机接触器4km8、制动电阻切换接触器4km10、4km11。
69.如图2所示：
70.所述的起重控制台62设置起重控制手柄621，所述的起升机构系统1工作模式的切换，由起重控制手柄621完成。
71.所述的起重控制台62设置切换触摸屏63。
72.所述的大小车控制台61设置大小车控制手柄611；所述的大小车控制手柄611控制小车运行系统2、大车运行系统3的切换。
73.如图2所示，操控机构6由大小车控制台61、起升控制台62、切换触摸屏63组成；
74.大小车控制台61设有大小车操控手柄611、紧急停止按钮612、复位按钮613；
75.起重控制台62设有起重操控手柄621、电锁622、启动按钮623；
76.用博图软件进行画面制作并下载到切换触摸屏63内，其中起升机构系统1含有定子调压装置工作、变频器工作、待测定子调压装置工作、待测变频器工作等四种工作模式；
77.如图3所示：
78.所述的操控机构6设置动力电源保护系统7，所述的动力电源保护系统7设置总断路器和动力电源接触器，控制起升动力电源、小车动力电源和大车动力电源的通断。
79.具体设置如图3所示，配电保护系统7设置总电源0km0、总断路器0q0；
80.为起重机各机构送电时，将0q0断路器合上；
81.同时合上0q1和0q11控制变压器电源；合上0q2和0q12接通plc变压器电源。
82.按下操控机构6上的启动按钮623，0km0接触器吸合，给各机构提供动力、控制电源。
83.如图4所示：
84.在本发明的控制电源电路中，设置紧急停止按钮612、复位按钮612，这两个按钮设置在大小车控制台61上；
85.控制电源电路还设置启动按钮623和电锁开关622；这两个按钮设置在起重控制台62上。
86.如图8所示：
87.所述的操控机构6设置plc控制单元8。
88.具体设置如图8所示，plc控制单元8采用s7
‑
1500plc实现整车控制逻辑功能，配置了plc模块、以太网交换机八通道；实现博图程序运行。
89.如图9所示：
90.所述的起重机电控设备检测平台设置测试连接台9，所述的测试连接台9设有接插件插头91和接插件插座92；还设有测试台待测区93；各待测备件均设置在测试台待测区93中进行线路连接。
91.具体设置如图9所示，测试台9设置了起升待测调压、起升待测变频、大车待测变频、小车待测变频等四个接插件，各接插件插头91与各控制系统外接设备接口联接；各接接插件插座92与待测调压装置、变频器线路联接后。各待测备件均设置在测试台待测区93中进行线路连接。点击触摸屏63上各工作画面即可进行测试。
92.本发明的上述技术方案，建立了定子调压、变频器等电气备件测试平台，在小型起重机的起升、大车、小车控制柜中预留了设备外接接口，通过测试台上的接插件接口进行线路联接，可直接将待测备件切换到控制屏内进行运行检测；采用触摸屏切换模式，利用plc程序可轻松切换起升、大车、小车等各种检测模式，方便快捷。其特点概述如下：
93.1、采用测试台多接插件设计，可覆盖起重机及其他设备的定子调压、变频器备件；
94.2、采用触摸屏切换模式，使操作更简单快捷；
95.3、测试带负载运行，使测试更准确可靠。
96.本发明的具体应用方法如下：
97.1、将配电保护系统7中的总断路器0q0合上，同时合上0q1和0q11控制变压器电源，0q2和0q12控制plc变压器电源；按下操控机构6上的启动按钮623，0km0接触器吸合；动力、控制电到各控制屏及plc屏，具备操作条件；
98.2、将操控机构6中的切换触摸屏63选到起升工作模式；选择定子调压装置模式，系
统就绪，条件全部满足，定子调压装置模式按钮会显示正常；操控起重控制台62上的起重控制手柄621至上升，继电器1k001、1k002输出，装置接触器1km1、1km4吸合，正向接触器1km12a吸合，频率反馈接触器1km51吸合；起升机构系统1动作；
99.3、将待测定子调压装置放置在测试台9上，接线起升待测调压接接插件插座92后，与测试台9上固定的接插件插头91对接插入；具备检测条件；
100.4、将操控机构6的切换触摸屏63选到起升工作模式，选择待测调压装置模式，系统就绪，条件全部满足，待测调压模式按钮会显示正常；操控起重控制台62上的起重控制手柄621至上升，继电器1k003、1k004输出，继电器1k83输出，待测装置接触器1km3、1km6吸合，正向接触器1km12a吸合，频率反馈接触器1km52吸合；起升机构系统1动作；
101.5、同理，将待测起升电机变频器13联接在测试台9上，将操控机构6的切换触摸屏63选到起升工作模式待测变频器方式，操控起重控制台62上的起重控制手柄621至上升，1k006继电器输出，待测变频器接触器1km3、1km6吸合，制动电阻切换接触器1km11吸合，转子短接接触器1km44吸合；起升机构系统1动作；
102.6、同理，将待测小车电机变频器22连接在测试台9上，将操控机构6的切换触摸屏63选到小车工作模式待测变频器方式；操控大小车控制台61上的大小车控制手柄611，继电器3k002输出，待测变频器接触器3km2、3km4吸合，制动电阻切换接触器3km11吸合；小车运行系统2动作；
103.7、同理，将待测大车电机变频器32连接在测试台9上，将操控机构6中的切换触摸屏63选到大车工作模式待测变频器方式；操控大小车控制台61上的大小车控制手柄611，继电器4k002输出，待测变频器接触器4km2、4km4吸合，制动电阻切换接触器4km10、4km11吸合；大车运行系统3动作。
104.综上所述，将待测电控设备的电气备件检测平台切换到控制系统中，带负载运行，通过运行效果及电流、电压等参数收集，可准确验证待测电控设备的可靠性，使检测效果更真实、准确和有效，同时触摸屏模式切换、接插件接线方式使检测更快捷有效，检测内容可覆盖起升、大车、小车等多种不同运行模式；可有效提高备件运行稳定性，降低备件采购成本，具有很强的实用价值及推广价值。
105.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。