クレーン用電気制御システム：クレーンには実際には何が必要なのですか？

両方のクレーン仕様書にはPLC制御、VFD速度制御、ワイヤレスリモコンが記載されています。それって、両方のクレーンが同じ機能を持つということですか？

必ずしもそうではありません。2つのクレーンは同じ電気部品を使用しているかもしれませんが、制御機能が異なります。違いは、どの動きが制御されるか、メカニズムがどのように相互作用するか、また障害が発生した際に何が起こるかにあります。単なる部品リストではこれらの機能を確認することはできません。

1. クレーン用電気制御システムは実際には何に制御されていますか？

まず、一般的な持ち上げ作業を、持ち上げ、移動、位置決め、荷物の降ろしという段階ごとに分解します。次に、各動作が手動操作、電動駆動、または油圧駆動であるかどうかを特定します。

例えば、電動オーバーヘッドクレーンでは、持ち上げ、橋移動、トロリー移動の各機能に対して個別の制御装置が必要となります。 油圧ガントリークレーン 複数のリフティングポイントを連携して制御し、移動や横方向の移動機能も備える必要がある場合があります。手動操作の機構は別途の電気駆動システムを必要としません。

各動作に対して、以下の3つの要件を確立してください：操作者は誰か、速度制御が必要かどうか、および他の機構との連携が必要かどうか。

これにより、単純な手動操作の機構に不要な電気機器を追加することなく、必要な制御機能を定義できます。

2. さまざまな駆動システムはなぜ異なる制御アプローチが必要なのでしょうか？

電動クレーンはモーター、ドライブ、ブレーキの連携制御が必要です。油圧式ガントリークレーンは油圧ユニット、制御バルブ、シリンダーを使用し、必要に応じてエンコーダーやその他の位置センサによるフィードバックが可能です。

検討してください 多点式油圧リフティングシステム. 複数のシリンダーを同時に上昇させることは、それらが同じ量で移動することの保証ではありません。負荷が指定された許容範囲内で水平に保たれなければならない場合、制御システムには適切な位置フィードバック、調整可能な動き、および過度の高さ差に対する保護が必要です。

ディーゼルエンジン駆動のクレーンにも電気制御システムが必要になる場合があります。ディーゼルエンジンは動力源ですが、持ち上げ、移動、操縦などの機能は依然として電気油圧制御システムに依存します。

どの制御機能が必要かを判断する前に、電源と駆動される機構を特定してください。

3. オペレータ制御方式はどのように選択すればよいですか？

有線式ペンダント式コントロールは、オペレータがクレーン近くで安全に作業したり、クレーンと共に移動できる場合に適しています。ワイヤレスリモコンを使用すると、オペレータはリフティングルートに合わせて位置を変えることができます。一方、固定した作業位置が必要な場合は、キャブコントロールの方が適切かもしれません。

屋外の場所や電波干渉の可能性のある場所では、制御装置がその環境に適していることと、ワイヤレス通信が運用範囲全体で信頼性の高いものであることを確認してください。

しかし、利便性を唯一の基準にすることは禁物です。

オペレータが荷物の状態と走行経路を明確に把握しているかを確認し、盲点がないか確認する必要があります。キャブとワイヤレスリモコンの両方が提供されている場合は、同時操作を防ぐために、適切な制御ステーションの選択とインターロック機能がシステムに組み込まれている必要があります。

作業工程を利用可能なコントロールに合わせて調整するのではなく、持ち上げ作業に適した操作方法を選択してください。

4. どのクレーン動作はより正確な制御が必要ですか？

時折使用される電気駆動機構では、位置決め要件が控えめな場合、基本的な制御装置で十分な場合があります。

操作において頻繁な低速位置決めやスムーズな加速・減速が必要な場合、2速制御または可変周波数ドライブ（VFD）制御を検討する価値があります。一方、持ち上げ用途では、VFD制御は負荷時の必要なトルクも提供し、機械式ブレーキとも適切に連携する必要があります。VFD単体では、吊り上げられた荷物を保持するために頼ることはできません。

正確な負荷配置が重要である場合、ドライブおよびフィードバックの配置を選択する前に、必要な低速性能、位置精度、および停止挙動を定義してください。VFD制御だけでは必要な位置決め性能を保証できません。

単に「フルVFDおよびPLC制御」と指定するのではなく、どの動きに速度の変動が必要か、どの位置精度が必要か、複数の機構が同時に動作する必要があるかなどを特定してください。

5. クレーンは制御システムの障害に対してどのように対応すべきですか？

制御システムは正常な動作時だけでなく、問題が発生した時にも正しく機能しなければなりません。

例えば、無線リモコンの信号が消失した場合、制御システムは影響を受けたモーションコマンドを削除し、リスク評価で定義された安全な状態に戻す必要があります。通信の再開は、新しいオペレーターのコマンドなしでは動作を再開してはなりません。

持ち上げ中に電源が停止した場合、制動装置および負荷保持装置は設計通りに機能しなければなりません。油圧式ガントリークレーンでは、持ち上げ地点間の高さ差が指定限界を超えた場合、承認された制御ロジックに従い、関連する動作を制限または停止する必要があります。

これらの機能は、仕様書に「安全PLC」または「緊急停止」と記載されているため、確認できない。

したがって、技術仕様書には、保護機能のトリガーとなる障害条件、停止または保護措置の必要性、および障害が解決された後のリセットおよび再起動の条件を定義する必要があります。 吊り上げ機械の電気機器については、 IEC 60204-32:2023 関連する技術的な参考資料を提供します。必要な安全対策は、プロジェクトのリスク評価およびその他の適用可能な基準に従って実施する必要があります。

よくある質問

Q1. 電子制御部品はすべて同じブランドのものが必要ですか？

いいえ。コンポーネントの評価、インターフェース、通信プロトコル、および全体的なシステム互換性は設計要件を満たしている必要があります。異なるブランドのコンポーネントを互換性があると仮定してはなりません。

Q2. することはできますか？ クレーン制御キャビネット 別途購入して現地で設置する必要がありますか？

はい。資格を有する現地電気技術者が、承認された電気回路図、配線図、および機器インターフェース要件に従って設置および配線を行う必要があります。その後、必要な試運転および安全機能テストを実施します。供給、設置、および試運転に関する責任は事前に合意されるべきです。

Q3. IP レベルが高いと屋外でのクレーン制御キャビネットに十分な保護が得られるでしょうか？

いいえ。周囲温度、結露、塩水噴霧による腐食、放熱も重要です。実際の使用環境に合わせて、IP保護だけでなく、エンクロージャの保護、温度管理、結露防止対策も選択する必要があります。

結論

適切なクレーン用電気制御システムは、部品が最も多いものだけではない。重要なのは、各動作に適切な制御方法があり、重要な保護機能が確認できることである。

もし新しいクレーンを計画しているなら、 MOTCRANEに教えてください どの動作に速度制御、連携操作、または特別な保護機能が必要か。既存のクレーンの改造については、使用可能な電気回路図、制御盤の写真、主要部品の詳細情報を送ってください。図面が手元にない場合は、現場で既存の配線および機器構成を確認する必要があります。

必要な制御機能を確認し、潜在的な互換性の問題を見つけ、お客様の用途に合わせた電気制御構成と見積もりを作成するお手伝いをいたします。