專利名稱：橋式起重機(jī)的吊具防搖控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋式起重機(jī)的一種吊具防搖控制方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋式起重機(jī)的“防搖”控制方式，已經(jīng)經(jīng)歷了人工手動(dòng)方式、機(jī)械分離小車方式、多功能液壓方式、帶吊具角度監(jiān)測(cè)傳感器的電子方式等，它們大多因外圍設(shè)備太多、造價(jià)太高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、維護(hù)不方便、維修保養(yǎng)工作量大且價(jià)格昂貴，已經(jīng)逐步淘汰。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，勞動(dòng)力成本越來越高，以及貨物呑吐量劇增，各港口橋式抓斗卸船機(jī)，岸邊集裝箱起重機(jī)所用的小車，其速度達(dá)240m/min，起升額定載荷60噸，起升速度60m/min 80m/min,外伸距達(dá)55米。對(duì)其必須開發(fā)防搖技術(shù)，以使其能適應(yīng)正常高速運(yùn)行,并能降低成本、提高生產(chǎn)效率。目前主要采用的防搖控制方法有簡(jiǎn)單的開環(huán)防搖控制，前饋防搖控制算法，自適應(yīng)控制方法，模糊控制方法等；①簡(jiǎn)單的防搖控制方法為采用變頻器防搖通訊卡，由于沒有反饋信號(hào)，控制精度不是很高，而且整車晃動(dòng)很大，控制簡(jiǎn)單方便。②前饋防搖控制算法(圖I)的基本思想為構(gòu)造ー個(gè)最優(yōu)調(diào)節(jié)器作為前饋環(huán)節(jié)獲得小車參考速度模式，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吊具防搖的目的。對(duì)于采用吊具單擺動(dòng)態(tài)模型，建立力學(xué)模型分析的。
權(quán)利要求
1.橋式起重機(jī)的吊具防搖控制方法，其特征是吊具共有5個(gè)測(cè)量變量支承吊具的小車位置、吊具繩長(zhǎng)、吊具繩的擺角、小車速度和吊具提升速度，這五個(gè)測(cè)量變量分別由2個(gè)絕對(duì)編碼器、攝像系統(tǒng)和增量式編碼器測(cè)量；小車速度和吊具提升速度作為輸入信號(hào)通過變頻器作用于小車和吊具驅(qū)動(dòng)的交流伺服電機(jī)，從而達(dá)到整個(gè)吊具系統(tǒng)和諧協(xié)調(diào)地工作； 控制策略和采集到的測(cè)量信號(hào)的處理則由整個(gè)PLC處理器實(shí)現(xiàn)； 控制方法和控制策略；攝像系統(tǒng)，通過吊具實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲取吊具的擺角即位置以及繩長(zhǎng)，利用編碼器獲取小車位置信息和繩長(zhǎng)信 息，用絕對(duì)編碼器讀取信號(hào)，利用增量式編碼器獲取反饋信號(hào)； 控制策略和控制方法在PLC中實(shí)現(xiàn)，所以視頻信號(hào)在PLC中進(jìn)行自動(dòng)處理，所有的數(shù)字量I/O控制完全可以由PLC來完成； PLC處理器高速運(yùn)算處理，對(duì)吊具起升和小車行走的速度控制由變頻器加以優(yōu)化控制，以實(shí)現(xiàn)防搖控制，路徑規(guī)劃吊具由A點(diǎn)垂直上升到安全高度B點(diǎn)，在B點(diǎn)達(dá)到最大的吊具提升速度Vmax提升；在路徑段B-C，小車進(jìn)行加速，C點(diǎn)小車速度達(dá)到最大Vcmax速度運(yùn)行；在C-D水平段，小車以最大速度Vcmax運(yùn)行；在D-E下降段，小車由速度Vcmax下降，在E點(diǎn)速度下降至最大；最后，吊具進(jìn)一步下降至點(diǎn)F，自動(dòng)放下吊物；在整個(gè)路徑規(guī)劃中，從B點(diǎn)到E點(diǎn)采用時(shí)間最優(yōu)控制，從點(diǎn)E到點(diǎn)F采用防搖控制算法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋式起重機(jī)的吊具防搖控制方法，其特征是采用西門子VS710攝像系統(tǒng)獲取吊具擺角位置系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋式起重機(jī)的吊具防搖控制方法，其特征是控制器采用西門 子Simatic PLC-400系統(tǒng)，控制策略和控制方法在PLC (即SIMATIC S7)中實(shí)現(xiàn)，VS710系統(tǒng)可以通過Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線直接與SIMATIC S7進(jìn)行通訊，視頻信號(hào)可以在PLC中進(jìn)行自動(dòng)處理，所有的數(shù)字量I/O控制完全可以由PLC來完成。
全文摘要
橋式起重機(jī)的吊具防搖控制方法，吊具共有5個(gè)測(cè)量變量支承吊具的小車位置、吊具繩長(zhǎng)、吊具繩的擺角、小車速度和吊具提升速度，這五個(gè)測(cè)量變量分別由2個(gè)絕對(duì)編碼器、攝像系統(tǒng)和增量式編碼器測(cè)量；小車速度和吊具提升速度作為輸入信號(hào)通過變頻器作用于小車和吊具驅(qū)動(dòng)的交流伺服電機(jī)，從而達(dá)到整個(gè)吊具系統(tǒng)和諧協(xié)調(diào)地工作；控制策略和采集到的測(cè)量信號(hào)的處理則由整個(gè)PLC處理器實(shí)現(xiàn)；控制方法和控制策略；攝像系統(tǒng)，通過吊具實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲取吊具的擺角即位置以及繩長(zhǎng)，利用編碼器獲取小車位置信息和繩長(zhǎng)信息，用絕對(duì)編碼器讀取信號(hào)，利用增量式編碼器獲取反饋信號(hào)；本發(fā)明控制精度更高，數(shù)據(jù)處理更快。
文檔編號(hào)B66C13/04GK102849625SQ201210218629
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者王俊賢 申請(qǐng)人:無錫大力起重機(jī)械有限公司