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02-05

淺談超載限製器安全使用

超載限製器是由傳感器、運算放大器、控製執行器和載荷指示計等部分組成,將顯示、控製和報警功能集於一身。當起重機起吊物品時,傳感器產生變形,把載荷重量轉化為電信號,經過運算放大,指示出載荷的數值。當載荷達到額定值的90%時,發出預警信號;當載荷超過額定載荷時,切斷起升機構的動力源。 在使用超載限製器的時候有一些內部參數需要根據實際情況調整,如若設置不當就會影響超載限製器對過載荷的保護功能,進而在一定程度上減弱起吊作業安全防護功能,所以正確認識超載限製器內部參數含義,並正確使用儀表,對提高作業安全有著顯著的意義,需要提高重視。 一般而言,超載限製器內部有“滿載率”、“超載率”兩項與報警控製相關的參數,“額重”與起吊性能相關的參數。通常設置滿載率為90%,設置超載率為105%(國標要求超載率必須小於等於110%)。 當起吊載荷達到滿載預警載荷時有報警燈及蜂鳴器提示,提醒司機注意當前載荷。“滿載預警載荷”計算方法如下: 滿載預警載荷 = 額重 × 滿載率 當起吊載荷達到超載控製載荷時有報警燈及蜂鳴器提示,提醒司機主要當前載荷超限製,並有繼電器輸出切斷電機起升回路。“超載控製載荷”計算方法如下: 超載控製載荷 = 額重 × 超載率 當發生超載後,起升回路斷開,隻允許進行下降操作,可以有效防止因過載而引起的安全事故。 比如:額重10噸的電動葫蘆,設置滿載率為90%,設置超載率為105%。按上數公式計算可知: 滿載預警載荷 = 額重 × 滿載率 = 10噸×90% =9噸 超載控製載荷 = 額重 × 超載率 = 10噸×105%=10.5噸 也就是說當此電動葫蘆起吊載荷達到9噸,超載限製器發出聲光報警,此時仍然可以起吊物體,但必須注意安全作業。當起吊載荷達到10.5噸,超載限製器發出聲光報警,並斷開起升回路,此時就不能再繼續往上吊東西了,但可以降低鉤頭。 安全作業,人人有責。
10-30

塔機“吊鉤可視化”安全監控管理係統

隨著國民經濟的快速發展,我國基礎建設事業也是蒸蒸日上,但是隨之而來的是建築施工帶來的安全生產問題。目前:建築施工現場的安全生產形勢十分嚴峻,近年來建築施工現場塔吊事故頻頻發生,不僅造成人員傷亡,也給施工企業帶來巨大的經濟損失。“吊鉤可視化”安全監控管理係統在塔式起重機大臂最前端安裝高清球機,通過變幅傳感器和高度傳感器與駕駛室內的主控製器連接,采集幅度傳感器與高度傳感器的實際采樣值,實現對吊鉤位置的智能追蹤,智能控製高清攝像頭自動對焦,360°無死角追蹤拍攝,危險狀況隨時可見,同時降低了隔山吊因為司機看不見吊物而產生的安全隱患。通過無線AP遠程對接,項目管理人員可對施工現場的環境進行遠端可視化遠監控,全方位保障了塔吊在施工作業中的安全監吊鉤可視化監控管理係統根據實際施工情況,係統能實時以高清晰圖像向塔吊司機展現吊鉤周圍實時的視頻圖像,使司機能夠快速準確的做出正確的操作和判斷,解決了施工現場塔吊司機的視覺死角、遠距離視覺模糊、指揮人員語音指揮易出差錯等行業難題。能夠有效避免事故的發生。吊鉤可視化監控管理係統是新形勢下提高建築工地現場施工效率、減少安全事故、減少人力成本、推廣數字化標準工地等不可缺少的行業利器。係統基本布置:采用200W像素的高速球機安裝在大臂最前端,通過與各傳感器的連接實現球機自動追蹤吊鉤,將作業現場的視頻實時傳輸到司機室的操作屏幕上,塔吊司機通過顯示器實時視頻無死角監控吊運範圍,減少盲吊所引發的事故,對地麵指揮進行有效補充。安全就是生命,責任重於泰山。認真貫徹“安全第一,預防為主”的方針,增強工人的安全意識和安全防範能力。通過各種精密傳感器,實時采集高度、幅度、重量、力矩、回轉、風速等多項塔吊作業時的實時數據,通過司機室的顯示屏以圖文語音方式顯示當前實際工作參數及提前預警、報警狀態,讓駕駛員直觀了解塔吊工作狀態,正確操作塔機,杜絕安全隱患!
10-30

電氣控製技術發展的四個階段

現在電氣工程及其自動化的觸角已伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。電氣控製技術的發展走過了幾個比較有代表性的階段,了解這幾個有代表性的發展階段及其特點,對於學習電氣控製櫃的製作有很大幫助。開關控製電器階段早期的電氣控製都比較簡單,主要是實現電器與電源之間的通斷控製。由於當時的電器電壓不是很高,電流不是很大,所以開關普遍采用裸露的非封閉形式,因此稱為可見斷點的開關。可見斷點的開關因為其接通和斷開狀態一目了然,從心理上可以給人安全感,而且實際上在斷開狀態下也確實是安全的。比較有代表性的開關電器就是刀開關,至今仍然在普遍使用。早期的刀開關一般由人直接操作,開關的通斷速度不可能很快,因此隻能用於低壓且電流不太大的控製場合。因為電壓較高及電流較大的開關在接通和斷開的過程中會產生強烈的電弧,電弧會將開關的接觸部分燒壞,電弧還會危及操作者的人身安全。為了解決電弧的危害,一是在開關上采用機械速動裝置,減少產生電弧的時間;二是采用滅弧裝置,減小電弧並降低電弧的溫度;三是將開關用外殼完全封閉起來,避免對人的傷害;四是利用杠杆機構操作開關,使人處於安全位置;五是采用電動操作機構,實現開關的遠距離操控和自動控製。為了安全起見,根據國家標準,一般電氣控製中的隔離開關應采用可見斷點的開關。對於全封閉型開關及遠距離操控開關,必須在操作器件上醒目地標示出開關接通和斷開位置。對於自動控製開關,則必須在操作後有檢測開關通斷狀態的反饋信號顯示,以確保操作的可靠性和安全性。繼電控製電器階段“繼電保護”是輸變電過程中的一種專門技術,是由各種繼電器及量測設備組成的保護電路,目的是保證持續不間斷供電。“繼電保護”技術的發展為電氣自動控製技術的發展奠定了基礎。繼電控製是利用具有繼電特性的元件進行控製的自動控製係統。所謂繼電特性是指,在輸入信號作用下輸出僅為通、斷等幾個狀態的特性。由於其控製方式是斷續的,故稱為斷續控製係統。例如,電爐溫度調節中,根據爐溫是否超過規定值而斷開或接通電源。這種隻有通、斷兩個狀態的控製又稱雙位式控製。繼電控製中使用的元件並不限於電磁式繼電器,也可用別的手段來實現繼電特性。例如,在雙位式溫度調節中,常采用雙金屬片作為敏感元件,溫度變化時雙金屬片因兩部分金屬的膨脹係數不同而彎曲變形,接通或斷開觸點。液壓和氣動閥等也是具有繼電特性的元件。各種接觸器、繼電器的使用,對電氣控製技術的發展具有決定性的意義。各種接觸器、繼電器的操作方式徹底顛覆了開關設備隻能近身操作的觀念,開啟了遠距離電氣操作的時代。繼電器是一種當輸入量(電、磁、聲、光、熱)達到一定值時,輸出量將發生跳躍式變化的自動控製器件。繼電器除具有開關功能外,還具有比較多的其他控製功能,這些功能為實現電氣自動控製立下了汗馬功勞。繼電器與早期的開關電器相比具有以下特點。1.具有記憶功能利用繼電器的接點可以連接成自保持電路,即使控製信號消失,繼電器仍然可以保持控製指令的狀態,這就是繼電器的記憶功能。繼電器的記憶功能是實現自動控製的基本條件,在電氣自動控製中應用相當普遍。2.動作速度快繼電器的動作一般由電磁鐵控製,其動作速度一般隻有零點幾秒。繼電器的動作速度比其他機械結構的開關電器快,有利於減小電弧,用於電壓較高、電流較大的控製場合。3.可以實現較遠距離控製繼電器的控製回路中電流很小,因此在控製回路導線截麵積一定的情況下,電壓降很小,所以可以進行較遠距離的控製。4.可以實現非電量的控製利用時間繼電器可以實現對時間的控製;利用速度繼電器可以實現對速度的控製;利用溫度繼電器可以實現對溫度的控製;利用幹簧式或磁保持繼電器可以實現對磁場的控製;利用步進繼電器可以實現順序控製等。繼電器對非電量的控製,較大地擴展了電氣自動控製的應用領域。5.具有放大作用繼電器利用工作電流很小的控製回路控製通斷能力很大的主接點,可以控製很大功率的電路,因此繼電器具有放大作用。6.可以實現各種保護1)失電壓保護和欠電壓保護利用繼電器電磁鐵線圈在失電壓和欠電壓狀態時不能吸合的特點,實現失電壓保護和欠電壓保護。2)過電壓保護利用電壓繼電器可以實現過電壓保護。3)短路保護、過電流保護和過載保護利用熱繼電器可以實現短路保護、過電流保護和過載保護。4)斷相保護斷相後其餘兩相的電流必然增大,利用熱繼電器或電流繼電器可以實現斷相保護。7.可以實現監測功能根據每一個繼電器的控製功能,其接點連接上信號燈和電鈴,就可以顯示控製電路各個部分的工作狀態,並可以實現故障顯示、報警和監測功能。8.擴大控製範圍多觸點繼電器控製信號達到某一定值時,可以按觸點組的不同形式,同時換接、斷開、接通多路電路。9.綜合信號功能根據電氣控製邏輯的需要,將多個控製信號按規定(串聯、並聯或混聯)的形式輸入多繞組繼電器時,經過比較、綜合,實現預定的控製目標。正是由於繼電器具有上述強大功能,自動裝置上的繼電器與其他電器一起可以組成程序控製線路,從而實現自動化運行。正是由於繼電器的出現,人類才第一次實現了電氣控製自動化。因此,繼電器的運用在電氣控製的發展史上具有裏程碑的意義。繼電器接觸式控製係統具有控製結構簡單、方便實用、易於維護、控製容量大、抗幹擾能力強、價格低廉等優點,繼電控製係統的主要優點是控製裝置比較簡單。對於同樣的功率,繼電控製裝置的質量和體積在各類控製係統中是比較小的,因此廣泛應用於各類設備的電氣控製。目前,繼電器接觸式控製仍然是電氣控製設備最基本的控製形式之一,繼電器-接觸器控製係統至今仍在許多生產機械設備中廣泛采用。繼電控製係統的主要缺點是控製的非線性。但也存在接線方式固定、靈活性差、難以適應複雜和程序可變的控製對象的要求,另外還有工作頻率低的問題。由於繼電控製係統的電氣接點太多,接點的鏽蝕、燒蝕、熔合及接觸不良,使繼電控製係統的故障率較高,存在可靠性差的問題。同時繼電器的線圈耗電量很大,既不符合當代綠色環保要求,又不易實現電氣控製設備小型化的要求。數字邏輯控製階段開關電器和繼電器控製的實質就是開關量的控製,因為隻有接通“1”和斷開“0”兩個狀態。這裏所講的數字邏輯控製階段是指,集成電路普遍采用以後,使用邏輯門電路進行的數字邏輯控製。盡管繼電控製係統也可以進行一些比較簡單的數字邏輯控製,但是由於繼電控製係統實現這些邏輯電路結構十分複雜、成本高且可靠性差,並且存在難以避免的時序上的競爭問題,要解決這一問題,對設計人員的要求很高,最終往往需要通過實驗才能解決。在實際生產中,由於大量存在一些用開關量控製的簡單的程序控製過程,而實際生產工藝和流程又是經常變化的,因而傳統的繼電器接觸式控製係統通常不能滿足這種要求,因此曾出現了繼電器接觸控製和電子技術相結合的控製裝置,叫作順序控製器。它能根據生產需要改變控製程序,而又遠比電子計算機結構簡單、價格低廉,它是通過組合邏輯元件插接來實現繼電器接觸控製的。但裝置體積大,功能也受到一定限製。集成電路的邏輯門芯片具有體積小、質量輕、耗電量小、工作可靠的特點。集成的各種門電路、觸發器、寄存器、編碼器、譯碼器和半導體存儲器組成組合邏輯電路和時序邏輯電路廣泛應用在電氣自動控製中,並且比較成功地解決了組合邏輯電路的競爭—冒險現象。數字邏輯控製階段最為成功的案例是數控機床的應用。為解決占機械總加工量80%左右的單件和小批量生產的自動化難題,20世紀50年代出現了數控機床。它綜合應用了數字邏輯控製、檢測、自動控製和機床結構設計等各個技術領域的最新技術成就。數控機床由控製介質、數控裝置、伺服係統和機床本體等部分組成,其中伺服係統的性能是決定數控機床加工精度和生產率的主要因素之一。電子計算機控製階段1971年,Intel公司設計了世界上第一個微處理器芯片Intel4004,並以它為核心組成了世界上第一台微型計算機MCS-4。它開創了計算機應用的新時代。但是將普通PC直接移植於電氣控製係統,存在係統過於複雜、成本太高的問題。直到專門為工業控製而設計的單片機誕生,這一問題才得以解決。1.單片機單片機又稱單片微控製器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把整個計算機係統集成到一個芯片上。概括地講,一塊芯片就是一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、軟件可修改、為應用和開發提供了便利條件。利用單片機可以實現柔性控製、通信技術、多目標控製、仿真與智能控製。單片機雖然具有強大的功能,但是它的價格很低(一般在十元以內)。低廉的價格和強大的功能為單片機在電氣控製領域內的應用創造了條件。目前,單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通信設備、導航係統、家用電器等。單片機的最小係統隻用一片集成電路,它作為控製部分的核心部件,可進行簡單的運算和控製。因為它體積小,通常都藏在被控設備的“肚子”內。一個單片機係統的最低價格隻有幾十元。單片機控製係統使用靈活,多用於有一定生產批量、專業性比較強、市場麵不是很大的領域。因為如果市場麵很大,生產批量大,就會有更加經濟的專用控製芯片生產出來。單片機控製係統比較適宜小批量生產及在舊設備技術改造中應用。2.可編程邏輯控製器(PLC)隨著大規模集成電路和微處理機技術的發展及應用,電氣控製技術也發生了根本性的變化,在20世紀70年代,出現了將計算機存儲技術引入順序控製器,產生了新型工業控製器—可編程序控製器(PLC),它兼備了計算機控製和繼電器控製係統兩方麵的優點,故目前在世界各國已作為一種標準化通用電器普遍應用於工業自動控製領域。可編程控製器技術是以硬接線的繼電器-接觸器控製為基礎,逐步發展為既有邏輯控製、計時、計數,又有運算、數據處理、模擬量調節、連網通信等功能的控製裝置。它可通過數字量或模擬量的輸入、輸出滿足各種類型設備控製的需要。可編程控製器及有關外部設備,均按既易於與工業控製係統組成一個整體,又易於擴充其功能的原則設計。可編程控製器已成為生產機械設備中開關量控製的主要電氣控製裝置。可編程邏輯控製器(PLC)是利用單片機技術由模仿原繼電器控製原理發展起來的,20世紀70年代的PLC隻有開關量邏輯控製,首先應用的是汽車製造行業。它用來存儲執行邏輯運算、順序控製、定時、計數和運算等操作的指令,並通過數字輸入和輸出操作,來控製各類機械或生產過程。用戶編製的控製程序表達了生產過程的工藝要求,並事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內有指示程序存儲地址的程序計數器,在程序運行過程中,每執行一步該計數器自動加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到最終步(通常為END指令),再返回起始步循環運算。PLC每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC,循環掃描周期在1μs到幾十μs之間。PLC用梯形圖編程,在計算邏輯方麵,表現出快速的優點,掃描周期在微秒量級,計算1KB邏輯程序用時不到1ms。它把所有的輸入都當成開關量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算,把計算結果傳送給PLC的控製器。對於相同I/O點數的係統,用PLC比用計算機集中控製係統(DCS)的成本要低一些(大約能省40%)。PLC沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比DCS要低很多。一個大型的PLC控製器可以接收幾千個I/O點(最多可達8000多個I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少,采用小型PLC較為合適。PLC由於采用通用軟件,在設計企業的管理信息係統方麵要容易一些。通用PLC應用於專用設備時,可以認為它就是一個嵌入式控製器,但PLC相對一般嵌入式控製器而言具有更高的可靠性和更好的穩定性。可編程控製器作為離散控製的首選產品,以微處理器為核心,通過軟件手段實現各種控製功能。它具有通用性強、可靠性高、能適應惡劣的工業環境、指令係統簡單、編程簡便易學、易於掌握、體積小、維修工作少、現場連接安裝方便等一係列優點,正逐步取代傳統的繼電器控製係統,廣泛應用於各個行業的控製中。
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發布時間:2019-08-14 00:00:00