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先进运动控制保障救援电梯安全运行

www.cechina.cn2013.09.30阅读 27910

        自由女神雕像的铜像内部和实心花岗岩基座的翻新工程耗资三千万美金,先进的运动控制是其中的一部分。项目完成于2012年10月份,恰逢雕像的落成126周年纪念日。其中的“生命和安全升级”由美国国家公园管理局(NPS)负责完成,包括三台新电梯,升级从基座顶部到皇冠的台阶,还有其他一些工程。
        第一次,乘坐轮椅的人和其他不便人士可以参观位于基座顶端的一个参观平台,交通运行和参观者体验也有了提升。NPS官方估计此次升级后纪念雕像的内部参观人数每年将会增加26000人。
        “皇冠”的参观预定每个小时只开放3个团队,每个团队10个人,每天8小时的参观时间总共240名客人。皇冠的参观门票通常几个月之前就销售一空;游客必须从基座顶部爬393级台阶才能到“皇冠”。(雕像在翻新后只短暂开放了一段时间,在登岛码头和道路被飓风“桑迪”毁坏以后雕像再次关闭,重新开放时间,尚未确定。)


雕像内部的另一项主要翻新对 于日益增多游客来说似乎更为重 要,这项更新就是由TESI 公司生 产的精密救援电梯。升降梯采用 了紧凑型设计,这对于雕像内部 紧凑的空间很有必要。图片来源:ABB

        雕像内部的另一项主要翻新对于日益增多游客来说似乎更为重要,这项更新就是由Tower Elevator Systems公司生产的精密的救援电梯。TESI公司专门生产特殊用途的、用户设计的齿条和小齿轮电梯。
        救援和维护设计
        维修升降机用于紧急情况下的人员运送和维护作业,它也是雕像内部安装的唯一一部升降机,从基座顶部直达“皇冠”。TESI公司的升降机代替了已经使用超过30年的这台唯一的电机
        “这项工程的挑战之一就是雕像内部的空间十分狭小,以及在历史保护建筑内作业的局限性。”TESI公司总裁Todd Grovatt说道:“齿轮货架技术给升降机的安装赋予了极大的灵活性,升降机几乎可以安装在齿轮货架起卸口的任何位置。”救援升降机就是针对这种应用设计的。


雕像内部的另一项主要翻新对 于日益增多游客来说似乎更为重 要,这项更新就是由TESI 公司生 产的精密救援电梯。升降梯采用 了紧凑型设计,这对于雕像内部 紧凑的空间很有必要。图片来源:ABB

        救援升降机的核心组件之一就是一台25马力的变频器,采用了获得专利的扭矩控制技术用来实现电机控制。驱动器控制两台10马力的电机,用来移动升降机,并且在整个升降机系统的控制过程中与PLC协同工作。虽然PLC是升降机的主控部件,但平顺的运行、可编程变速器的加速和减速管理、扭矩提供以及动态制动等功能都是有驱动器完成的。电机驱动是“驱动系统的和心脏和灵魂,”TESI公司负责这个项目的项目工程师Brian Trapani说道:“它同时控制两台电机,确保升降机能够平顺运行。”
        激光定位系统可以为PLC反馈信息。一旦乘坐者选择了上升或者下降指令,PLC就会处理这个信息然后将其发送给驱动器,后者将会命令电机施加足够的扭矩以移动升降机。驱动器随后将确认信息回馈给PLC控制工程网版权所有,告知扭矩已经到达了所需的最小扭矩,这一指令会触发PLC释放制动器。这种“扭矩供给”方法确保每一台电机都在线,并且在命令PLC释放制动器之前就已经产生了足够的扭矩。
        在下降的过程中,平顺的运行主要是依靠驱动器的动态制动功能。升降机配有一组弹簧和电子释放的失效安全电机制动器,它在常规工作状态下就类似刹车。驱动器使电机减速以缓慢地停止升降机而不是使用制动器来使升降机停止,电机挺稳之后PLC会命令制动器将升降机钳位。


自由女神像的救援升降机采用了25马力的ABB ACS800变频驱动器和直接扭矩控制(DTC),后者是ABB公司的电机控制专利技术。驱动器控制两台10马力的SEW-Eurodrive电机用来移动升降机www.cechina.cn,并且与Siemens公司的安全PLC协同工作,控制整个升降机系统。

        当升降机上升或者下降快要达到预期位置时,驱动器将电机的行为从以指定速度运转变换为逐渐制动。这种动态制动是通过将运动的动能转换为驱动器内部的电能来实现的。
        驱动器采用三线速度输入代替全串联接口。PLC控制升降机位置并根据驱动器的指示提供相应的速度。先进的驱动器能够“毫无问题地实现开环控制,而且控制结构很紧密。”Trapani说道:“其他驱动器使用闭环控制CONTROL ENGINEERING China版权所有,将编码器循环信号回传以提供位置信息,这种模式需要PLC和驱动器之间做很多次通讯。”平顺的运转和动态制动能够延长制动器和升降机系统中其他部件的寿命。
        “系统配有失效安全PLC和失效安全驱动器控制工程网版权所有,”Trapani说道:“当人们位于100英尺的高空时www.cechina.cn,你非常希望能够确定制动器工作正常。”
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