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 回复:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故

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作者 主题
rafal
游士

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楼主    2020-08-17 10:33:34
主题:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故 精华帖 

背景介绍

1、吊具控制模型:S7-317F通过滑触线触点控制Smart200 PLC,200PLC通过BICO的方式控制一台22KW的G120变频器,变频器采用一拖二的方式控制两台SEW(7.5kW/台)电机,电机通过皮带提升吊具,设计的负荷能力为3吨(有待确定)

2、相关参数:

   电机:功率7.5kW,转速1445r/min,功率因素0.85,制动扭矩110Nm

   减速机:速比50

   变频器:控制单元CU240E-2PN,PM240 22kW

   抱闸控制方式:变频器抱闸控制和PLC抱闸控制触点串联在控制回路中


事故回顾

1、吊具在离地20cm,工人完成现场装配后,操作人员按下“放车”按钮后,吊具上升到30cm的高度,

     在准备往下一工位前进时,吊具溜车下坠至地面;


分析过程

1、当时事故发生时,检查了电机抱闸间隙为0.6mm(符合SEW厂家要求),分析了PLC控制和变频器抱闸动作的时序图符合抱闸打开时间,同时 分析了变频器中设置的参数未发现明显问题;


因现场操作人员需要进入到吊具下方进行装配作业,现已增加安装凳子,放置在吊具吊腿下方,以防止吊具意外下坠;同时联络过设备厂家,一直未能查出问题根源,现求助于论坛中的各位同仁。


附件中我上传了变频器的参数、电机控制模型、电机负载能力的计算图。

#16吊具升降变频器扩展参数.xls (参数上传有误,已修改)




风起云
至圣

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精华帖:120
1楼    2020-08-17 11:24:29
精华帖  主题:回复:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故

参数方面:

1,提升设备建议使用矢量控制,而且是带编码器的矢量控制。现场没有编码器至少要使用无编码器矢量控制。不宜使用V/F;控制单元使用CU250S-2;

2,电机参数应按电机铭牌实际参数填写,尤其要注意星/三角别填错了;在这里应设P306=2;

3,参数中未看到P219,如有制动电阻务必填写此参数;

硬件部分:

1,故障中有多次F30003,要关注一下供电电压是否正常;

2,故障记录中有F7800和F30074,要留意控制单元和功率单元接触是否良好,如继续频繁出现这两个故障,要考虑一下功率单元是否有问题,比如更换一个试试;

3,抱闸控制端子应使用DO2;

4,DO所接接触器务必加上浪涌抑制器,使DO两端电压不超过30VDC;

5,抱闸使用变频器控制即可,不必串联到PLC;

其他:

楼主提问很用心,写的比较详细了。建议增加电机铭牌照片和事故时变频器状态信息,比如当时有无故障/报警,代码是多少;参数表毕竟不够详细,建议用starter保存参数上传;

另外,事故中“下一工位”是上升还是下降?皮带是否可能打滑?



驱动技术交流 Email: sf82@sina.cn
rafal
游士

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精华帖:2
3楼    2020-08-17 14:34:57
精华帖  主题:回复:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故

谢谢你的解答,有些信息在帖子里没有表述完整;

针对您的解答,我逐条回复下

参数方面:

1、后面有设备改造机会计划是要改成带编码的矢量控制,在提升场景使用V/F模式是个安全隐患;

   而且我在接手这个工作的时候,发现PLC程序对提升距离用了简单的计时来实现,针对“冒顶”也只是使用了阻挡限位开关。


2、电机参数中电机数量与实际有误,现在是将两台电机当作一台2倍功率的电机来使用了,这种设置方式会造成什么影响;


3、P219参数我在TIA中上传的参数中也没看到,下午我去现场查下;



硬件部分:


1、故障记录中的信息,一直未重视,这里我会重点关注下;


2、故障记录中的信息,一直未重视,这里我会重点关注下;


3、目前抱闸控制P732参数为:r52.12 CO/BO: 状态字 1: 电机抱闸打开,应该就是您说的DO2;


4、变频器的抱闸接触器使用的是施耐德的RXM2AB2P7,交流接触器,在变频器控制模块的24端子(NO)接入火线,25端子(Com)接入接触器的线圈,

   图纸中未标注使用浪涌抑制器,这个我会去现场再确认下,不能浪涌抑制器会造成什么后果;


5、串联PLC这点,我猜测是供应商当初在设计时,考虑使用V/F方式有安全和性能的不足问题,

   在PLC中对抱闸释放加了延时,保证电机扭矩的建立,这个做法是不大合理,后期改造考虑此处要修改;


电机参数如下图:


事故时变频器状态信息都没有第一时间拿到手,也导致了后续查问题比较棘手,而且操作人员描述的事故情况也是跟实际有出入;


“下一个工位”是吊具将负载提升到位后,吊具开始前进到下一个工位,前进控制是使用了另外一套变频器;


针对皮带打滑的问题是有可能,我们现场的吊具是通过317F控制滑触线,滑触线再控制吊具本体的PLC;

在上述工位发生的溜车事故,总共是发生了两次,一次就是上面描述的,另外一次是在操作人员没有任何操作的情况下,吊具自己缓慢下落(排除程序问题)

在第二次事故时,我们将问题的重点转移到“滑触线”上,分析了控制电路,如果滑触线碳粉污染是有发生的“第二次事故”的可能性;


两次事故都发生在同一段滑触线上,而且是不同的吊具,怀疑是滑触线的问题,所以我们当时第一时间将此处的滑触线进行了更换


Zane
至圣

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7楼    2020-08-17 22:28:21
精华帖  主题:回复:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故

看了楼主的描述,我觉得系统的方案是最要命的,这是不作不死。


位能性负载,没有闭环控制,要命的是还双电机V/F开环一拖二,有啥分配负荷的措施,应该是没有的。


很容易,全部负载就会转移到一个电机上,另一个电机根本就不出力,而且变频器还不知道

Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
yming
版主

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8楼    2020-08-18 09:57:14
精华帖  主题:回复:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故

我感觉搂主设计计算得太满了。

提升机构,要是我设计,安全系数至少2.5倍。

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
Zane
至圣

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12楼    2020-08-18 21:17:01
精华帖  主题:回复:G120变频器-吊具提升使用,出现溜车事故

此类应用的标准配置:


S120 CPU320-2PN,

SLM整流单元,

DC-AC电机模块,

共轴电机一台带编码器VC闭环速度控制做主轴,

另一台电机SLVC力矩控制做从轴,

两台电机抱闸联动,需要断直流侧


两台G120主从同步方案(双闭环,或一闭环一开环),通过通信来实现的,响应有时间差,而且楼主用的控制器是S7-1200,就更不建议了。


开环不能做吗?可以试试,总载荷不超过单台电机的二分之一,确保载荷全部转移到一台电机上,电机出力仍旧能拽住负载,这样基本确保安全。但,两台电机的电流差值会很大,一拖二会有何影响? 

@kdrjl  @yming


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