[实用新型]一种用于起重机的电子防摇控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于起重机的电子防摇控制系统。 

背景技术

由于国家在大力倡导节能减排的主张，而且目前人力成本越来越高，所以无人操作全自动产品倍受青睐。在钢铁行业尤其如此。中国的钢铁企业中向来是员工众多，通常一个岗位都是几个人，人力成本压力很大。因此国内主要钢铁企业都开始进行起重机的自动化改造,在新建项目中也在极力推广自动化起重机，但是桥式起重机的自动化应用中最大的一个障碍就是起升载荷的摇摆问题无法解决。这是由于小车的加减速和负载的提升动作以及外界因素会引起起重载荷的来回摆动，这不但增加了事故发生的可能性，而且严重影响了生产作业效率的提高。80年代前，一般都是手动操作，虽然依靠起重机操作员的操作经验可以实现负载的消摆和定位，但是由于熟练起重机操作员的训练周期长和工作强度大等原因，使得工作效率的提高受到很大限制，因此迫切要求出现桥式起重机的自动访摇控制系统，以解决对操作员经验的过分依赖性，从而大幅度的提高工作效率。 

但是电子防摇和自动作业控制系统核心技术一直是掌握在外方手中，而且不作为软件单独出售，只随硬件配套销售，造成全自动起重机电控部分价格昂贵。因此对电子防摇进行研究，开发具有自主知识产权的起重机自动作业控制系统就显得十分必要了。

目前国内外在桥式起重机的电子防摇的应用上还罕有案例可循，主要还是岸边起重机的电子防摇技术的应用。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种有效地解决方案，实现一种用于起重机的电子防摇控制系统，将实现有效防止起重机起升载荷在运行过程中摇摆的问题，从而的节省大量人力成本，并且也会是人身伤亡的重大安全事故率大幅度降低。而且也将为起重机的全自动控制实现提供有效，从而大幅度提高生产效率。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于起重机的电子防摇控制系统包括起升变频器、小车变频器、起重机PLC、小车编码器和电子防摇控制器；起升变频器、小车变频器与起重机PLC相连；小车编码器、起升编码器与电子防摇控制器相连；电子防摇控制器与起重机PLC相连。电子防摇控制器包括RS 485电路、SPC3电路、小车编码器接口电路、起升编码器接口电路、NOR Flash芯片、AND Flash 芯片、DDR RAM芯片、键盘电路、显示设备电路，各电路均与CPU相连。

综合国内外的电子防摇系统的应用情况，目前主要分为两大类：

1.运行整个过程通过防摇技术使载荷不产生摇摆。

2.运行过程中通过防摇技术利用载荷的摇摆产生最优摇摆曲线进行抛料和取料。

不过第二种方式主要是应用于卸船机领域，对普通桥式起重机而言，电子防摇的目的是使载荷不产生摇摆，所以要采用第一种模式，本次实用新型将重点开发第一种形式的防摇技术。

该技术将实现在运行过程中载荷不产生大幅度的摇摆，在运行到目标位置时，起升机构处于可以立即进行取料或放料的工作状态。

由力学模型可知，起升机构吊运载荷在起重机运行过程中可以视为一个简谐单摆，所以在理论状态下，在小车开始减速时，如果载荷的偏摆角以及角速度均接近零时，然后小车按照载荷单摆周期T开始减速，在不考虑外界的干扰（主要是风的影响、吊物倾斜等）下，小车到达目标位置停止时，吊物也应该停止在目标位置，不会发生摆动。事实上，由于客观的一些外界干扰存在，在小车到达目标位置停止时，吊物还是会在一定范围内发生摆动，不过在此基础上对吊物进行防遥微调既可达到定位精度的要求。

本实用新型的有益效果是实现了有效防止起重机载荷的摇摆问题，将电子防摇技术国产化，填补国内技术相应领域的技术空白，同时减少了起重机操控人员，降低了人员成本和人身伤亡的事故率，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。 

图2是本实用新型控制器电路图。

图3是本实用新型控制系统图。

图4是本实用新型位置输入波形图

图5是本实用新型位置输出波形图

图6是本实用新型位置控制规则表

图7是本实用新型小车运行曲线图

图8是本实用新型载荷偏摆状态示意图

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施例。 

实施例：

1.     系统构成