[发明专利]集装箱正面吊运机极限载荷的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械控制领域，具体涉及一种集装箱正面吊运机极限载荷的控制系统及其控制方法。

背景技术

集装箱正面吊运机主要应用于集装箱港口、码头、铁路和公路中转站、堆场等集装箱的装卸、转运及堆垛作业，其主流的电气控制系统是以微控制器为核心，通过CAN总线将发动机、变速箱、操作手柄、传感器等联系起来，主要通过手柄来控制吊具、大臂对应的液压油缸电磁比例阀的开闭及开度大小来完成相应的动作完成集装箱的吊起，堆放动作。通过微控制器的运算及工况查询，可实时显示载荷状态、作业幅度等，并实现智能载荷预警、防倾覆报警、安全保护、设备状态监测、故障预诊断等功能。

但是目前常用的电气控制系统并没有包含极限载荷保护模块，一旦发生过载，发动机不能及时调整输出功率与之相匹配，很容易导致发动机熄火。目前使用的传统极限载荷控制技术，是一种根据负载变化自动调节变量泵排量的智能电子控制系统，它主要实现根据负载的变化自动调节变量泵的排量，达到实现变量泵的输出功率与负载相匹配。为实现这一目的，就要求在变量泵上增加相应的硬件系统控制变量泵的摆角，不仅增加了机械制造的难度，也给人为的控制带来不便。

而在没有实现发动机极限载荷的正面吊上，通常为了防止发动机熄火驾驶员通过踩油门的方式来提高发动机的输出功率，这样方法不仅不准确而且造成发动机输出功率的浪费。

发明内容

本发明针对以上现有技术的不足，提供了一种作业简单、准确可靠的集装箱正面吊运机极限载荷的控制系统及其利用该系统进行极限载荷控制的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种集装箱正面吊运机极限载荷的控制系统，所述控制系统设于控制器中，包括：

用于将吊运机的电磁比例阀开度百分比、发动机当前转速下负载百分比和发动机转速的实际操作变量与已给定的定量参数进行比较分析，以控制电磁比例阀开度和发动机转速的极载载荷控制模块，所述极载载荷控制模块分别与电磁比例阀开度控制模块和发动机转速控制模块相连接；

所述极载载荷控制模块包括：参数输入模块、电磁比例阀开度百分比判断模块、发动机当前转速下负载百分比判断模块和发动机转速判断模块；

其中参数输入模块的输出端与电磁比例阀开度百分比判断模块的输入端相连接；

电磁比例阀开度百分比判断模块其中的一个输出端与发动机当前转速下负载百分比判断模块的输入端相连接；

电磁比例阀开度百分比判断模块其中的一个输出端与电磁比例阀开度控制模块的一个输入端相连接；

发动机当前转速下负载百分比判断模块的其中一个输出端与发动机转速判断模块的输入端相连接；

发动机当前转速下负载百分比判断模块的其中一个输出端与电磁比例阀开度控制模块的一个输入端相连接；

发动机当前转速下负载百分比判断模块的其中一个输出端与发动机转速控制模块的一个输入端相连接；

发动机当前转速下负载百分比判断模块的其中一个输出端与参数输入模块的一个输入端相连接；

发动机转速判断模块的其中一个输出端与电磁比例阀开度控制模块的一个输入端相连接；

发动机转速判断模块的其中一个输出端与发动机转速控制模块的一个输入端相连接；

电磁比例阀开度控制模块的输出端与参数输入模块的一个输入端相连接；

发动机转速控制模块的输出端与参数输入模块的一个输入端相连接。

本发明的另一方案是提供一种集装箱正面吊运机极限载荷的控制方法，包括如下步骤：

步骤100：将当前转速下负载百分比最大限定值、当前转速下负载百分比最佳值的限定值和发动机最大输出功率对应的转速三个定量参数保存于控制器的存储区内；

步骤101：向参数输入模块输入实际电磁比例阀开度的百分比、发动机实际转速、发动机当前转速下负载百分比三个变量参数；

步骤102：根据步骤101采集的数据，判断给定的电磁比例阀的开度的百分比是否大于实际电磁比例阀的开度百分比；如果是，进入步骤103；如果否，进入步骤108；

步骤103：根据步骤101采集的数据，判断发动机当前转速下的负载百分比是否小于当前转速下负载百分比最大限定值；如果是，进入步骤104；如果否，进入步骤105；

步骤104：增大给定电磁比例阀的开度百分比，返回步骤101；

步骤105：根据步骤101采集的数据，判断发动机实际转速是否大于等于发动机最大输出功率对应的转速；如果是进入步骤106；如果否，进入步骤107；