Cấu trúc hệ thống điều khiển

Yêu cầu công nghệ – giải pháp

Yêu cầu:

– Cơ cấu Hoist: thông thường cầu trục chân đế hoạt động với 1 hoist chính và có thể có 1 hoist phụ và không yêu cầu thực hiện hoạt động đồng bộ nên yêu cầu đặt ra là điều khiển độc lập – trong đó cần sử lý hiện tượng “load sang”

– Cơ cấu Gantry: với khẩu độ lớn, vấn đề lớn nhất cần giải quyết là đồng bộ 2 chân khi di chuyển, tránh hiện tượng chạy zíc zắc gây mất an toàn khi vận hành – bao gồm yêu cầu về điều khiển vị trí, tốc độ, xử lý hiện tượng trượt bánh xe cũng như giám sát sai lệch vị trí, các yêu cầu trong quá trình chạy/dừng…

– Cơ cấu Slewing: với bán kính làm việc (tầm với) thay đổi yêu cầu cơ cấu quay với tốc độ dài ổn định – vấn đề cần đặt ra là xử lý tốc độ cơ cấu quay phụ thuộc theo bán kính làm việc để đảm bảo yêu cầu về tốc độ dài, yêu cầu về mômen tải …

– Cơ cầu Luffing: yêu cầu hoạt động ổn định, tin cậy, độ êm dịu khi khởi động/dừng.

– Trong quá trình nâng hạ, đảm bảo độ chính xác, độ êm dịu, độ an toàn và tuổi bền lâu cho động cơ, hộp số, hệ thống phanh và cáp tải.

Giải pháp:

– Cổng trục với các cơ cấu và yêu cầu đặt ra, gói phần mềm SIMOCRANE có những Function Module tương ứng cho từng cơ cấu.

– Các Function Module có thể hoạt động ở các chế độ điều khiển như chế độ độc lập, chế độ master-slave về mômen, chế độ đồng bộ.

– Bên cạnh đó, tương ứng với các Function Module là các Technology Function – các khối hàm được xây dựng sẵn nhằm giải quyết hầu hết các yêu cầu đặt ra đối với một cơ cấu cụ thể.

Function module tương ứng với các cơ cấu

Function modules	Number of axes	Control modes	Operating modes
Hoist		* Single-axis positioning   * Master-slave torque control operation * Synchronous operation	* Automatic   * Manual * Jog mode * Positionless (closed-loop speed controlled) * Encoderless emergency mode
Gantry (Long travel)		* Single-axis positioning   * Master-slave torque control operation * Synchronous operation	* Automatic   * Manual * Jog mode * Positionless (closed-loop speed controlled) * Encoderless emergency mode
Slewing gear		* Single-axis positioning	* Automatic   * Manual * Jog mode * Positionless (closed-loop speed controlled)

Technology function được sử dụng

– Load-dependent field weakening: Tuỳ thuộc vào tải trọng mà tốc độ làm việc có thể tự động hiệu chỉnh tham số gia tốc nhằm tăng năng suất hoạt động.

– Prelimit switch: Hàm tích hợp sẵn khai báo cho các công tắc hành trình nhằm hạn chế tốc độ.

– Start Pulse: Hàm hiệu chỉnh tự động tăng Mômen tránh hiện tượng “trôi tải” trong quá trình hạ, đồng thời tăng Mômen trong quá trình bắt đầu nâng.

– Change Over HDFW: Điều chỉnh thời gian gia tốc và giảm tốc trong chế độ không tải và đầy tải.

– Current distributation monitoring: Giám sát dòng điện trong chế độ master/slave

– Master switch: Hàm cho phép cài đặt đường đặc tính điều khiển tốc độ từ tay điều khiển (Joystick) tránh trường hợp tăng tốc đột ngột trong quá trình khởi động.

– Anti-slip control: Giải quyết vấn đề trượt bánh xe bằng cách sử dụng thêm 1 External Encoder được giám sát, nếu có sự sai lệch tốc độ quá giới hạn cho phép thì sẽ tác động tới tốc độ gia tốc của cơ cấu.

– Monitoring the overspeed: Hàm giám sát tốc độ cho phép cảnh báo hoặc ngắt an toàn khi xảy ra hiện tượng quá tốc (mất kiểm soát về tốc độ)

– Slewing velocity dependent on the length of overhang: hàm này được sử dụng nhằm đảm bảo tốc độ của cơ cấu quay được thay đổi tuỳ thuộc vào bán kính làm việc (tầm với) nhằm mục đích giữ vận tốc dài là hằng số.

– AccelChangeSlewGear: Khi tầm với tăng lên thì mômen tải đối với cơ cấu Slewing cũng tăng lên trong khi gia tốc; nhằm mục đích tránh việc vượt quá giới hạn dòng thì thời gian tăng tốc và giảm tốc được hiệu chỉnh một cách tuyến tính theo tầm với.

– Time – optimized positioning for a single axis: Drive có thể di chuyển tới vị trí xác định một cách nhanh và chính xác với vận tốc, gia tốc, giảm tốc lớn nhất đã định.

– Master-slave torque control: Chế độ master-slave được sử dụng khi 2 động cơ được gắn chung 1 trục. Master hoạt động ở chế độ điều khiển vị trí theo vòng kín hoặc ở chế độ điều khiển mômen theo vòng kín. Master gửi giá trị mômen đặt tới slave.

– Synchronous operation: Chế độ đồng bộ được sử dụng nếu cả 2 động cơ được gắn chung 1 tải. Tuỳ thuộc chế độ vận hành, master và slave hoạt động ở chế độ điều khiển vị trí theo vòng kín hoặc điều khiển tốc độ theo vòng kín. Slave nhận giá trị đặt tốc độ hoặc vị trí từ master thông qua tỉ số (gear ratio 1:1)