Модернізація АСУ електроприводу кран-балки (5т.) в умовах критого складу металопрокату - Мінаєнко, О. Г.; Minaenko, O. H. (ТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА», 2025)
Об’єктом дослідження є мостова однобалочна кран-балка вантажопідйомністю 5 тон, в умовах критого складу металопрокату. Предметом дослідження є проведення аналізу конструктивних та технологічних особливостей роботи базової системи керування, а також можливості впровадження АСУ електроприводом мостової кран-балки. У першому розділі проведено огляд технологічного процесу, умов експлуатації, наведено загальне поняття про вантажопідйомні крани і кран-балки. Також розглянуто технічні відомості, схеми та характеристики об’єкта. Зроблено детальний огляд існуючої проблеми з ключовими показниками та аналіз обмежень поточної системи управління, зокрема нестача плавності руху, великі витрати електроенергії та знос механізмів. Проведено огляд існуючих рішень, досліджено сучасні технології автоматизації кранових систем. У другому розділі розглянуто формулювання завдань автоматизації, визначення основних цілей модернізації, таких як покращення енергоефективності, зменшення механічного зносу, підвищення безпеки. Визначили ключові параметри електроприводу, та провели аналіз руху моста кран-балки та методів гасіння коливань. Було представлено побудовану математичну модель електроприводу переміщення кран-балки. Третій розділ присвячений визначенню оптимальних комплектуючих для модернізації кран-балки та її системи керування, розробці алгоритмів управляння, що забезпечують стабільну та ефективну роботу об'єкта керування. Проведений опис створених програмних модулів для керування кран-балкою. Зроблено перевірку працездатності системи моделюванням її в середовищі Simulink. У четвертому розділі проведена оцінка витрат на модернізацію, включаючи закупівлю обладнання. Проведено розрахунок економічного ефекту від запропонованої модернізації, визначення періоду, за який інвестиції в модернізацію повність окупляться.

The object of study is a single-girder crane bridge with a lifting capacity of 5 tons, in the conditions of a covered warehouse of rolled metal products. The subject of the study is to analyze the design and technological features of the basic control system, as well as the possibility of implementing an ACS with an electric drive for a bridge crane girder. The first section provides an overview of the technological process, operating conditions, and the general concept of cranes and crane beams. Technical information, diagrams and characteristics of the facility. A detailed overview of the existing problem with key indicators. Limitations of the current control system are analyzed, including lack of smoothness, high energy consumption, and wear and tear on mechanisms. An overview of existing solutions is provided, and modern technologies for automating crane systems are studied. The second section discusses the formulation of automation tasks, identifying the main goals of modernization, such as improving energy efficiency, reducing mechanical wear, and improving safety. The key parameters of the electric drive are determined, the motion of the cranebeam bridge is analyzed, and methods of damping oscillations are analyzed. A mathematical model of the electric drive for moving the cranebeam was built. The third section is devoted to the determination of optimal components for modernization, the development of control algorithms that ensure stable and efficient operation. Description of the created software modules for crane beam control. Checking the system performance in the Simulink environment. In the fourth section, we estimate the costs of modernization, including the purchase of equipment. The economic effect of the proposed modernization is calculated, and the period for which the investment in modernization will fully pay off is determined.
Modernization of the ACS electric drive of the girder crane (5 tons) in a covered metal warehouse
Наук. керівник: Суботін О. В., кандидат технічних наук, доцент
Keywords: кран-балка; електропривод; частотний перетворювач; автоматизована система управління (АСУ); контролер (ПЛК); датчик; girder crane; electric drive; frequency converter; automated control system (ACS); controller; sensor