正在建設(shè)的京滬高速鐵路客運(yùn)專線雙線鐵路全長1318km，設(shè)計(jì)時速為350km/h，總投資2209.4億元。全線橋梁所占的比例約為80.5%，以32m/900t混凝上箱梁為主，采用預(yù)制架設(shè)的方案，需要配備專業(yè)的提、運(yùn)、架設(shè)備。橋梁的預(yù)制、運(yùn)輸，架設(shè)對設(shè)備的安全性、可靠性和穩(wěn)定性提出了很高的要求。針對鐵路客運(yùn)專線梁場的需要，設(shè)計(jì)了2×450t輪軌式提梁機(jī)，該機(jī)的電氣系統(tǒng)較以往的同類產(chǎn)品有較大改進(jìn)。
　　1、提梁機(jī)概況
　　2×450t輪軌式提梁機(jī)由2臺450t門式起重機(jī)組成，作業(yè)時2臺門式起重機(jī)同時抬起箱梁、同步運(yùn)行，用于架設(shè)最初的箱梁、拼裝架橋機(jī)及將運(yùn)梁車吊全橋面。
　　該機(jī)額定起吊重量為450t，凈跨寬為38m，凈起升高度25m。大車金屬結(jié)構(gòu)由2片主梁、剛性支腿和柔性支腿等組成。起重小車由4套卷筒組、4套傳動機(jī)構(gòu)、4套滑輪組、1套吊具、2臺小車架和小車走行機(jī)構(gòu)等組成?？蓪?shí)現(xiàn)重載直行和通過小車移動實(shí)現(xiàn)箱梁橫移。大車運(yùn)行速度0～12m/min，小車運(yùn)行速度0～8m/min，起升速度0～0.5m/min(滿載)。
　　450t提梁機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　2、提梁機(jī)電氣系統(tǒng)　　
　　走行機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)采用變頻技術(shù)，由PLC控制，整機(jī)功率約為160kW。
　　電氣系統(tǒng)框圖如圖2所示。

　　2.1　電氣驅(qū)動系統(tǒng)
　　電氣系統(tǒng)采用全變頻驅(qū)動方式，采用日本安川變頻器，該變頻器具有針對起重機(jī)的特殊應(yīng)用功能。
　　(1)能通過程序直接設(shè)置成起重機(jī)功能模式，在終端對數(shù)字輸出編程后即可作為制動控制信號，實(shí)現(xiàn)制動器順序制動功能。以往不采用變頻器控制時，往往啟動電流和機(jī)械沖擊很大，在時序配合不好時還會產(chǎn)生溜鉤現(xiàn)象，起升和下放的速度無法控制。
　　(2)具備高起動力矩、快速響應(yīng)的功能，可在幾毫秒內(nèi)從零增加到全負(fù)荷力矩。
　　正確選型情況下，能夠可靠地提供最高達(dá)250%的電機(jī)力矩，包括在零速度或經(jīng)過零速度時。
　　(3)精確的速度控制和快速電氣制動。
　　(4)變頻調(diào)速的特性和直流電機(jī)相同?；僖韵抡{(diào)速機(jī)械特性是一組平行直線，特性硬、負(fù)荷變化時轉(zhuǎn)速下降很?。惠d荷下降時，特性延伸到第4象限，處于再生制動，依舊保持電動狀態(tài)時的特性硬度，不會出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。
　　2.1.1大車走行驅(qū)動
　　大車兩側(cè)走行驅(qū)動共采用8臺變頻電機(jī)(每側(cè)各4臺電機(jī)，型號為YZPEJ160M2-8，功率為5.5kw)，分別由2臺變頻器來驅(qū)動每一側(cè)的走行電機(jī)。選用日本安川CIMR～F784030變頻器，采用V/F控制模式。其速度初步設(shè)定為20%、50%、100%的額定速度(可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整)。當(dāng)大車運(yùn)行速度由高速轉(zhuǎn)向低速或回零時，電動機(jī)處在發(fā)電制動狀態(tài)，這部分能量通過變頻器制動單元經(jīng)制動電阻發(fā)熱消耗，運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動減速。每臺電機(jī)上自帶有制動電磁鐵，電氣制動后再機(jī)械制動，以保證制動平穩(wěn)無沖擊。
　　2.1.2小車走行驅(qū)動
　　小車走行驅(qū)動共采用4臺變頻電機(jī)(型號為YZPEJ-8，功率為2.2kw)，由1臺變頻器來驅(qū)動走行電機(jī)。選用日本安川CIMR-F784015變頻器，采用V/F控制模式。其速度初步設(shè)定為20%、50%、100%的額定速度(可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整)。當(dāng)小車運(yùn)行速度由高速轉(zhuǎn)向低速或回零時，電動機(jī)處于發(fā)電制動狀態(tài)，這部分能量通過變頻器制動單元(內(nèi)置型)經(jīng)制動電阻發(fā)熱消耗，運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動減速。
　　2.1.3起升系統(tǒng)驅(qū)動
　　起升系統(tǒng)有4套卷筒組，分別由4臺變頻電機(jī)驅(qū)動(型號為YZP225S-8，功率為22kw)，由4臺變頻器分別驅(qū)動4臺起升電機(jī)。
　　變頻器采用矢量開環(huán)控制模式，能通過程序直接設(shè)置成起重機(jī)功能模式，在終端對數(shù)字輸出編程后即可作為制動控制信號，實(shí)現(xiàn)順序制動功能。
　　每個起升卷筒配有1套液壓塊式制動器(高速制動)和1套液壓鉗盤制動器(低速制動)。工作時首先打開低速制動器，變頻器檢測轉(zhuǎn)矩建立情況，當(dāng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到要求時，輸出松閘信號進(jìn)入PLC，由PLC發(fā)出松閘指令，高速制動器打開，開始工作；停止工作時，首先電氣制動。再高速制動器閉合。最后低速制動器閉合，夾緊卷筒。
　　2.2　電氣控制系統(tǒng)
　　控制系統(tǒng)采用西門子S7-300系列可編程控制器替代傳統(tǒng)的繼電器控制，具有控制先進(jìn)、可靠性高、編程和修改方便等特點(diǎn)，特別是其強(qiáng)大的通訊功能可滿足很多要求。PLC是整個調(diào)速系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對系統(tǒng)所有輸入、輸出控制點(diǎn)和運(yùn)算的控制，同時PLC具備強(qiáng)大的故障診斷和判斷功能，能夠準(zhǔn)確可靠地監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，并負(fù)責(zé)與觸摸屏的通訊。
　　2.2.1　通訊方式
　　該機(jī)的PLC系統(tǒng)采用主從站通訊方式，設(shè)1個主站和2個從站，主站放置在門機(jī)主梁上方的電氣柜中，1號從站放置在大車對側(cè)下橫梁上的電氣柜中，2號從站放置在起重小車上的電氣柜中。PLC靠近機(jī)構(gòu)便于就近控制，既節(jié)省電纜又提高了抗干擾能力。
　　2.2.2 PLC組成
　　PLC主站的中央處理單元型號為CPU314C-2DP，配有電源模塊PS307和32數(shù)字量輸入模塊SM321及其他相關(guān)附件。1號從站配有接口模塊ET200M，電源模塊PS307和8數(shù)字量輸入/輸出模塊SM323及其他相關(guān)附件。2號從站配有接口模塊ET200M，電源模塊PS307，32數(shù)字量輸入模塊SM321，32數(shù)字量輸出模塊SM322和16數(shù)字量