GE DC-300驱动器是美国GE公司在上世纪八十年代中期至九十年代中期开发推出的一种应用在港口码头、钢厂、造纸等行业功率驱动上的电控设备。这套设备在相当长的时间内是港口集装箱装卸设备上可靠性很高的一套电控系统。因此在我国早期集装箱装卸上的应用相当多。但自1998年起，该系统开始停产，并转向DC-2000以及交流变频系统方面发展。由于其发展速度随着电子业的蓬勃发展而不断升级换代，由此造成老码头老产品因系统停产而无备品备件的被动局面。因此，为能使该批设备能继续为生产服务，公司在现有的9台GE DC-300设备中选了数台进行各种改造方案的尝试。
这里向大家介绍其中的两种改造方案。
l.第一种方案
1．1主要内容和技术关键
CE DC-300驱动系统的升级换代选择合适的替代产品进行更换，同时选择合适PLC产品替代原系列六PLC系统及9030远端PLC。保留原有DC300驱动器功率部分以及原有外围硬件部分。
硬件选择：西门子6RA70型直流驱动器。S7-400作为主PLC，S7-300作为远端PLC(见图1)。
图l 第一种改造方式示意图
选择西门子产品主要因为西门子产品在国内天津市有生产基地，另外该系统功能强大，设置灵活，控制精度也高，而且可以容易改制扩容，通讯功能强大，系统功能实现起来容易，而且系统可靠性、兼容性、稳定性好。
1．1．1西门子6RA70直流调速器结构及工作方式
SIMOREG 6RA70系列整流装置为三相交流电源直接供电的全数字控制装置，其结构紧凑，用于可调速直流电机电枢和励磁供电，额定电流范围为15至2000A。并可通过并联SIMOREG整流装置进行扩展。
根据不同的应用场合，可选择单象限或四象限工作的装置，装置本身带有参数设定单元，不需要其它的任何处理。设备即可完成参数的设定。所有的控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现。可选择给定值和反馈值为数字量或模拟量。
SIMOREG 6RA70系列整流装置特点为体积小，结构紧凑。门内装有一个电子箱，箱内装入调节板，电子箱内可装用于技术扩展和串行接口的附加板。各个单元很容易拆装使装置维修服务变得简单、易行。外部信号连接的开关量输入／输出，模拟量输人、输出，脉冲发生器等，通过插接端子排实现。装置软件存放闪(Flash)-EPPOM，使用基本装置的串行接口通过写入可以方便地更换。
1．1．2功率部分
桥吊的起升／大车仍然利用原有功率元件。
电枢回路的形式仍为原有的三相桥式电路：
1)单象限工作装置的功率部分电路为三相全控桥B6C。
2)四象限工作装置的功率部分为两个三相全控桥(B6)A(B6)C。
励磁回路采用单相半控桥B2HZ，电枢和励磁回路的功率部分为电绝缘晶闸管模块，所以其散热器不带电。更大电流或输人电压高的装置，电枢回路的功率部分为平板式晶闸管。这时散热器是带电的。功率部分的所有接线端子都在前面。
1．1．3冷却
冷却方式仍为原有的强迫风冷(风机)
通讯方式：采用PROFIBUS-DP
1．1．4技术关键要尽可能保留原系统可利用硬件器材，以最优的改造方案、最短的改造时间，对原系统进行升级改造，改造应该在最低的成本控制范围之内进行，并以保留原系统可靠的优良性能为前提。
1．2改造后的形式
改造后的系统必须要达到原GE DC-300和系列6 PLC技术的原有功能，并且要求新系统具有设备思路开阔，应用灵活，界面友好和掌握方便等特点，最终形式体现如下几个方面：
1)大车与起升在原GE DC-300驱动系统基础上升级控制装置的硬件西门子产品，其功率部分保持不变。
2)小车与变幅全部升级为西门子控制系统。
3)在PLC部分将原GE系列6 PLC系统基础上硬件升级为西门子S7-400及将远端升级为S7-300PLC
4)新增触摸屏故障显示。
5)辅助编程系统方面的软硬件系统。
6)更改原反馈系统，新增数字编码器作为反馈系统。
以上改造形式最终体现在公司一台Z106桥吊上，系统升级换代后整机设备能可靠安全投产运行。
该方案改造以后，仍使用了原有设备的大功率器件及接触器、继电器等外围设备的零部件。仅更换了整机PLC及小功率驱动器与大功率起动器的控制部分，而整机软件系统由GE改造成西门子系统，这种改造方案最大优点，仅对整机控制板进行更换，而原件亦进行了更换，不便的是需要对PLC系统进行重新培训、学习、掌握，有个学习认识过程。
2.第二种方案
2．1主要内容和技术关键
2．1．1主要内容
GE DC-300驱动系统的升级换代产品选择合适的替代产品进行更换，同时选择合适PLC产品替代原系列六PLC系统及9030远端PLC。保留原有DC300驱动器功率部分以及原有外围硬件部分。
2．1．2硬件选择
西门子6RA70型直流驱动器。GE9030PLC取代系列六PLC，远端PLC保持不变(见图2)。
图2 第二种改造方式示意图
2．2改造后的形式
改造后的系统必须要达到原GE DC-300和系列6 PLC技术的原有功能，并且要求新系统具有设备思路开阔，应用灵活，界面友好和掌握方便等特点，本改造的最终形式体现出如下几个方面：
1)大车与起升在原GE DC-300驱动系统基础上升级硬件西门子产品控制板。
2)小车与变幅全部升级为西门子控制系统。
3)在PLC部分将原GE系列6 PLC系统基础上硬件升级仍为GE9030PLC，远端PLC保持不变。
4)新增触摸屏故障显示。
5)辅助编程系统方面的软硬件系统。
6)更改原反馈系统，新增数字编码器作为反馈系统。
该方案的优点是远端PLC及I／O模块仍用原来的，尽将主PLC由原来的系列六改为GE9030。其优点是所有的I／O点都保持不变。而GE9030的PLC系统，码头应用比较熟，及界面友好，故障显示系统成熟。在软件上，将原来的DOS版本基础上升级为WINDOWS版本，操作方便，故障查询方式熟悉。最大优点就是在现场改造时间周期短，方法比较简练，将改造中复杂的步骤在事先而非现场准备。
以上改造形式最终体现在公司一台Z108桥吊上，系统升级换代后整机设备能可靠安全投产运行。
2．3 实现以上两种改造的优劣比较及今后改造选择
通过用以上两种方式分别对2台同类型形式DC-300系列六PLC桥吊进行改造后，发现后一种改造方式要比前一种改造方式有明显的优势，
其优势体现在如下几个方面：
1)大部分硬件特别是PLC部分均比第一种改造方案改动得少，保留多，便于维修人员维修。
2)PLC软件仍为GE软件，方便技术人员掌握。
3)改造时在现场占用改造时间比前者大大缩短。
由此，我们发现第一种改造方式是欧洲产品取代美国产品，而由于欧洲人与美国人的思维方式不同，在改造中会发现许多不尽如人意地方。比如PLC二种方式的不同，技术人员从中体现会后一种方式要比前者人性化有原汁原味之感觉，而驱动器尽管第二种都是采用西门子改造而明显没有美国产品设计原汁原味，更为理想。因此笔者认为驱动器亦应选择美国高性能全数字直流调速器来进行改造。产自美国的ETD790系列直流调速的标准很高，该产品是一款从单一直流电机传动到最复杂的多电机传动系统都能胜任，其790的核心是一台功能强大的32位微处理器，以及先进的预测电流环控制算法，可以满足不同场合的特定要求。丰富的软件应用，包括一些特定的卷曲控制软件均作为标配，采用灵活的功能模块编程和可组态I／0端口，备有可自由调用的PID模块。标配有CAN-BUS RS232、RS422、RS485，选择内置现场总线接口、PRFIBUS、Ethernet、Devicenet多种接口。同时具有二层保护报警和警告。另外790的工作电压范围广，从直流220V至500V的电压范围均能胜任。该直流调速器非常适合DC-300的现场改，如果在第二种改造方案基础选配ETD直流调速器进行改造，那么这种方法，笔者认为是最为合理的搭配，该方法目前在南京龙潭港的RTG改造上开始应用。
2．4项目完成后的经济效益和成果应用前景
DC-300+PLC系统在SCT的集装箱装卸设备，被以较低的成本较短时间进行改造后，使SCT9台DC-300系统的设备有了备件保障，又对公司同类设备今后升级发展提供了可靠经验，前方生产也化被动为主动，其经济效益和社会效益共存。
GE DC-300及系列六PLC集装箱装卸桥吊，在全国有数百台套之多，如何成功开发出一台可靠性好、价格低、改造方法相对简便的电控系统项目，使笔者针对GE DC300及系列六系统改造累积改造成果经验与大家共享。