三峡升船机传动控制系统电气行程同步性能测试

李彬，谭明波，翁晨雷

（1．武汉船用电力推进装置研究所 430064； 2.西门子（中国）有限公司，上海 200120）

0 引言

三峡升船机承船厢的有效尺寸是 120×18×3.5 m，总质量11800 t，可以提升的船舶 吨位3000 t，最大提升高度113 m，目前是全世界规模最大、难度最高的升船机。

三峡升船机传动控制系统采用了冗余的可编程控制器进行控制，可编程控制器因其可靠性高、功能完善、实用性强、编程容易、易于扩展、维修方便等特点而成为现代工业实现自动化的核心设备，在工业控制的各个领域获得了极为广泛的应用[1]。

船厢驱动系统由四组驱动单元和八台变频调速装置及对应的电机组成。四个驱动单元通过机械轴刚性连接（机械同步轴系统）。在正常运行情况下（四台驱动单元同时运行），同步轴上没有转矩的传递。同步轴上安装的转矩测量轴实现对机械同步轴上的转矩检测。当驱动单元或传动装置出现故障时，机械同步轴将对船厢的稳定性进行调节，以维持其同步性。

船厢驱动控制系统采用电气同步控制技术，8套传变频调速装置各自接受由D445发送的、统一的速度给定信号进行行程同步控制，使4个驱动点的高程一致（行程高差≤±2 mm）。

2 传动控制系统设计方案

为了满足电气行程同步的控制要求，传动控制系统设置了2个PROFIBUS SCANNER模块构成冗余，经Profibus DP网络分别对2个D445-2进行数据收发，再由这两个D445-2作为2级主站分别与传动区的8个D445通过PROFINET通讯，8个SCALANCE通过光纤连接形成环网.

在此结构下，2个互备的D445-2控制器起到了承上启下的作用，向上接收PLC的指令，并将指令通过PROFINET网络等时发送到8个传动控制站，以确保控制的实时性和精确性。……