系統概況
中船澄西1600T起重船主要用途是為海上作業(yè)配套服務(wù)，主要功能是起吊重物。起重船總的起吊能力為1600噸。本電氣系統的控制主要為起重、變幅控制系統、移船及系泊絞車(chē)控制系統。起重機控制系統采用集散控制方式，即采用PLC的CPU集中控制管理，通過(guò)分布式I/O及通訊適配器與遠程輸入輸出模塊及變頻器交換數據。起升、變幅、移船及系泊機構驅動(dòng)器均采用變頻驅動(dòng)系統拖動(dòng)交流感應電機。該交流傳動(dòng)系統不僅有效的消除了高次諧波的干擾、而且擴大了電機轉速的調速范圍，使電機轉速能夠從零到高于額定轉速的范圍內變化。精確的速度控制及可靠性提高了傳動(dòng)過(guò)程中的生產(chǎn)效率，進(jìn)而達到節省能源的目的。直接轉矩控制(DTC)使得在沒(méi)有編碼器的情況下，得到高控制精度成為可能。
系統主要構成
本系統由4個(gè)起升機構、俯仰機構及其他移船定位、系泊等機構組成。
浮吊工作數據
起吊能力：
－四個(gè)主起升(MH) 載荷：400t，公稱(chēng)速度：14m/min，空載可弱磁兩倍額速
－兩個(gè)副起升(AH) 載荷：200t，公稱(chēng)速度：32m/min，空載可弱磁兩倍額速
－兩個(gè)主起升聯(lián)合抬吊：MH1+MH2或MH3+MH4 800t
－四個(gè)主起升聯(lián)合抬吊作業(yè)：MH1+MH2+MH3+MH4 1600t
變幅機構載荷
－四臺變幅電動(dòng)絞車(chē) 800kN
移船、系泊機構載荷
－五臺移船絞車(chē) 300kN
－四臺系泊絞車(chē) 150kN
解決方案
起重機電源采用船上發(fā)電機供電，電壓等級為400VAC/3P/50Hz。經(jīng)主、輔干式十二脈三繞組整流變壓器（二次側繞組相位差30°）分別供主起升、副起升、變幅機構和移船、系泊機構供電。
絞車(chē)電機的驅動(dòng)全部采用ABB公司ACS800系列變頻調速裝置。機構在制動(dòng)或下降的過(guò)程中產(chǎn)生的能量通過(guò)外部能耗電阻釋放，能耗電阻單獨放置在電氣房外部。
控制部分采用西門(mén)子公司的S7-400系列PLC，實(shí)施整機的邏輯控制、安全保護與連鎖以及故障診斷和狀態(tài)監視等。
變頻調速裝置與PLC及監控裝置之間采用Profibus-DP總線(xiàn)通訊，能快速控制和監視設備運行狀態(tài)，且減少電纜敷設，方便運行和維護。
低壓電器部分均采用法國施耐德公司產(chǎn)品。
起重機構設有稱(chēng)重裝置（力矩保護）、安全保護裝置、緊停保護、電視監控系統、起重機操作臺、移船系泊操作臺、風(fēng)速儀等。
由于系統采用全變頻驅動(dòng)控制，為了減少諧波的影響，每個(gè)變頻器輸入端加裝無(wú)源諧波濾波器。
監控系統：采用海得專(zhuān)用CMS系統.
變頻調速裝置與PLC之間采用Profibus-DP總線(xiàn)通訊，能快速控制和監視設備運行狀態(tài)，且減少電纜敷設，方便運行和維護，PLC與工控機間通過(guò)以太網(wǎng)快速通訊，實(shí)時(shí)監控整機運行狀態(tài)和反饋最新故障信息。
船上安裝GPS全球定位儀、安全監測報警裝置、機艙監控裝置，還裝有計算機控制管理系統（CMS）等先進(jìn)設備。
CMS主畫(huà)面由各主要運行機構的主要相關(guān)信息構成，包括如下模塊功能：
整機位置動(dòng)畫(huà)圖形和數據（每個(gè)起升高度、變幅角度等）
狀態(tài)監測及監控模塊
故障報警、診斷及故障追蹤回放模塊
設備維護及保養模塊
生產(chǎn)統計及分析模塊
報表產(chǎn)生模塊
系統入級標準.
本起重控制系統于2008年通過(guò)中國船級社（CCS）上海分社的嚴格試驗和審核，并由CCS正式授于起重設備入級證書(shū)。
本起重電控系統完全符合以下規范：
GB3811-2008 起重機設計規范
GB/T232-82 電氣裝置安裝工程施工及驗收規范:起重機電氣裝置篇
GB6067 起重機械安全規程
中國船級社 船舶與海上設施起重設備規范-2007
中國船級社 鋼質(zhì)海船入級規范2006
GD01-2006 船舶與海上設施用電氣電子設備型式試驗指南
CB/T3909-1999 船舶電氣設備安裝工藝標準
GB6067－85 起重機械安全規程
GB5905－86 起重機試驗規范和程序
系統特色
全通訊解決方案，減少電纜敷設。電氣效率、功率因素高。
標準化軟件設計。
操作方便、使用安全、維護簡(jiǎn)單便捷。
系統可靠性高，速度快。
主鉤位置和速度同步運行精度高達0.02%，副鉤速度運行同步精度高達0.02%。
俯仰力矩同步確保兩臺電機出力均衡，電機出力控制精度達0.5%。
整機設計注重EMC控制，抗干擾能力強。
平穩移船控制：由于船體水阻力變化，采用特殊控制模型實(shí)現整船平穩移動(dòng)。
速度恒定控制：由于鋼絲繩在卷筒上采用疊層卷繞，致使不同層旋轉半徑不同而產(chǎn)生鋼絲繩速度變化，采用鋼絲繩卷層測量改變電機轉速而實(shí)現鋼絲繩速度恒定
低諧波變頻控制，安全、可靠，優(yōu)越的諧波處理措施：由于起重船采用柴油發(fā)電機發(fā)電，起升、移船等采用變頻控制，若不進(jìn)行相應處理，變頻器產(chǎn)生的諧波將使設備無(wú)法正常使用甚至損壞電子元件
提升防溜鉤控制：基于力矩效驗功能來(lái)實(shí)現良好的速度控制和抱閘控制，保證起升安全。
精確的起升超力矩保護：由于浮吊在起吊重物時(shí)船體會(huì )發(fā)生傾銷(xiāo)，此時(shí)臂架角度傳感器將會(huì )有船傾角度誤差，基于水平的力矩保護曲線(xiàn)則需要校正。
完善的電控系統安全連鎖與保護功能：防觸電保護、同步及糾偏故障檢測、防止誤操作聯(lián)鎖保護、負荷檢測及保護、過(guò)載保護、弱磁曲線(xiàn)控制及保護、全行程速度、位置“包絡(luò )線(xiàn)”檢測及控制，精確速度、位置檢測及保護、完善的安全保護，四級故障處理，保護設備和人身安全，方便維護
人性化的浮吊CMS：具有友好的人機界面，智能化的故障處理、故障追蹤及設備維護功能，各機構運行速度、位置、力矩曲線(xiàn)顯示功能,減少維護和操作員工作強度 ，方便管理。
