Модернизация системы управления мостовым краном включает в себя:

• полную или частичную замену асинхронных электродвигателей с фазным ротором на асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором; 
• установку шкафов управления механизмами крана на базе преобразователей частоты и программируемого логического контроллера;
• размещение современного кресла-пульта оператора в кабине управления;
• подключение сигналов от кресла-пульта оператора и концевых выключателей к модулям распределенного ввода/вывода;
• установку системы радиоуправления краном по желанию Заказчика.

Основные функции

Система управления мостовым краном стандартно реализует следующие функции:

• управление скоростью передвижения механизмов крана по командам оператора;
• обработка сигналов срабатывания концевых выключателей;
• аварийное отключение с размыканием главного контактора;
• управление тормозами механизмов крана;
• удержание груза при нулевой скорости вращения электродвигателя механизма подъема;
• выравнивание нагрузки между электродвигателями механизма передвижения моста крана;
• измерение веса груза;
• подъем пустого грузозахватного устройства с повышенной скоростью;
• выбор слабины каната. 

Описание системы

Структура системы управления мостовым краном, реализуемая ДЭП «Ракурс», представлена на рисунке 1.
Центральным устройством в системе является программируемый логический контроллер (ПЛК), в котором реализуются алгоритмы и логика работы мостового крана. Сигналы управления от органов управления кресла-пульта оператора и концевых выключателей собираются при помощи модулей распределенного ввода/вывода ПЛК. Связь преобразователей частоты с ПЛК осуществляется по промышленной сети (Modbus, Profibus, CANopen и др.) или посредством дискретных и аналоговых сигналов.
ПЛК собирает сигналы, поступающие от органов управления кресла-пульта оператора и концевых выключателей, обрабатывает согласно заложенным в него алгоритмам, и выдает управляющие сигналы на преобразователи частоты, питающие электродвигатели механизмов крана. При этом могут быть реализованы такие интеллектуальные функции управления, как предотвращение раскачивания груза, устранение перекоса при движении моста, позиционирование груза с использованием координатной сетки, регистрация событий (действий оператора крана, поступления сигналов) и другие. Применение ПЛК также предоставляет широкие возможности для интеграции системы управления мостовым краном в системы автоматизации верхнего уровня.
По желанию Заказчика может быть изменена структура системы управления с целью исключению из нее ПЛК, в этом случае сигналы управления будут поступать от органов управления и концевых выключателей непосредственно на преобразователи частоты. Такой вариант позволяет снизить стоимость системы, однако интеллектуальные функции управления при этом не могут быть реализованы.
В качестве управляющих контроллеров в системах управления мостовыми кранами с ЧРП применяет ПЛК фирм Omron, Siemens, Schneider Electric, однако по требованию Заказчика могут быть использованы управляющие контроллеры и других производителей.

Рисунок 1. Структура системы управления мостовым краном.
В качестве преобразователей частоты, в зависимости от пожеланий Заказчика, могут быть использованы преобразователи частоты таких фирм как Schneider Electric, Control Techniques, Siemens, Danfoss, Omron, Mitsubishi, ABB, Vacon, Hyundai и другие.
Энергия, возникающая в процессе торможения механизмов крана, рассеивается на тормозных сопротивлениях. Возможен также вариант с рекуперацией тормозной энергии в сеть предприятия, или распределения между механизмами крана, при объединении преобразователей частоты по звену постоянного тока.
Управление мостовым краном осуществляется при помощи органов управления (джойстики, кнопки, переключатели) кресла-пульта, размещаемого в кабине оператора. По желанию Заказчика может быть реализована функция радиоуправления. В целях мониторинга состояния механизмов крана, срабатывания концевых выключателей, высоты подъема груза и  отображения другой информации, дополнительно может быть установлена графическая панель оператора.
ООО «НПФ «Ракурс» использует графические панели оператора фирм Omron, Siemens, Schneider Electric, однако по требованию Заказчика может использоваться графическая панель  и других производителей.
В качестве аппаратуры управления и светосигнальной арматуры (лампы, ключи, кнопки и пр.), а также коммутационной аппаратуры (контакторы, автоматические выключатели) используется продукция фирмы Schneider Electric или ABB.

Результаты модернизации

В результате внедрения системы управления краном на базе частотно-регулируемого электропривода достигается:

• увеличение срока службы механических узлов крана;
  
• уменьшение эксплуатационных расходов;
• повышение производительности крана;
• увеличение межремонтного интервала и срока эксплуатации электродвигателей за счет использования более надежных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и функций защиты, реализуемых преобразователями частоты;
• экономия электроэнергии;
• возможность интеграции системы управления краном в системы автоматизации верхнего уровня;
• улучшение условий труда оператора крана;
• повышение технологичности производства; 
• повышение культуры производства. 

Преимущества

Система управления на базе частотно-регулируемого электропривода по сравнению с традиционным вариантом системы управления имеет следующие преимущества:

• повышенная надежность за счет использования более простых в эксплуатации асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором;
• упрощение электрической схемы управления;
• повышение срока службы механической части крана за счет плавного управления скоростью передвижения механизмов крана;
• расширение диапазона регулирования скорости;
• уменьшение потерь энергии.