浅析集装箱场桥电控系统的改进

摘 要：本文主要阐述了GE电控系统在集装箱场桥应用中所遇到的问题，并具有针对性地提出改造方案，使系统性能得到一定的改善。
关键词：可编程序控制器；变频器

一、系统存在的缺点
        美国通用电气公司出品的可编程控制器系列6和系列90，以及晶闸管整流器DC300、DC2000和IGBT逆变器AC2000是早期产品，此系统存在如下缺点。
        1．运营成本较高。集装箱场桥用柴油发电机组供电，燃油成本成为电控系统的评价标准。相同配置下，GE系统耗油为14.7L/h，而安川系统耗油为12.5L/h。
        2．变频器散热量大。散热量大对变频器运行不利，易造成变频器损坏，尤其夏季，要保障环境温度满足变频器运行要求。
        3．备件贵且采购周期长。一个通信模块售价3万多元，一个电路板售价5万多元。仅这两种元件，每年的损耗达到60多万元，而且采购周期长达半年。部分零部件GE公司已停止生产。
        4．港口机械环境潮湿，GE系统不适应，故障时有发生。

        针对以上问题，我们通过研究与分析，提出了相应的改造方案，使其系统性能得到一定的改善。

二、改换GE电控系统中部分单元
         以安川61665和686CR5变频器取代GEAC2000变频器；CP316H可编程控制器取代系列9030可编程控制器；不更换电动机；更换测速编码器并辅以相应的线路；更新控制继电器。

三、针对原系统故障对口改进
        1．可编程序控制器（PLC）系列6智能总线故障系统工作时，智能总线上各个模块的通信线连接出现松动导致工作不稳定，控制电源断开。
         措施：一是将智能模块通信线接口增加接线端子；二是定期检修模块接口和总线的连接情况，检测智能总线两端阻值。
        2．AC2000变频器129#故障
        变频器在初始上电时经常出现129#故障，其故障为初始上电检查故障，当变频器中央处理器检查其工作电压（3.3~3.8V）正常后，变频器才进入正常工作状态。而电源插头出现松动或插针出现氧化时，可使中央处理器不能检测到正确的电压值：
         处理方法：定期对电源插头和插针进行清洁并紧固，同时对插针进行防氧化处理。
        3．AC2000变频器IGBT烧毁故障
        变频器出现功率元件IGBT损坏：原因是IG-BT工作时散热快，环境温升高；变频器各接插元件出现松动，导致IGBT控制紊乱而损坏。
        整改措施：(1)在电气室安装空调制冷；(2)在变频器的外围控制电路中增加一级控制延时，减少因接插件松动而产生的误动作，并对接插件进行紧固处理。

四、设备的维护保养
        1．加强发动机的保养及调速系统的检查。
        2．确保电器元件接线紧固插口清洁。
        3．加强变频电机的保养。
         由于高次谐波的影响，变频电机的温升、绕组绝缘的破坏及轴承损耗比普通异步电动机高。因此要做好口常维护：(1)保证电机外壳清洁及冷却风道畅通；(2)噪声及绝缘检查；(3)按说明书及技术文件要求进行润滑。
        4．电动机附件的保养，包括超速开关、编码器的清理等。
         经过局部整改和预防性维护保养，设备利用率由原20％提高到50%；设备故障时间由约15h／月降低到现在的约3h／月。