[发明专利]一种门座式起重机半自动控制方法

权利要求书

1.一种门座式起重机半自动控制方法，基于PLC与整流模块，逆变装置和控制单元实时进行数据交换；PLC是指ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器；其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、PLC发出启动命令给控制单元，控制单元启动整流模块，通过整流模块初始化设定起重机并将起重机抓斗恢复到初始位置；

初始化设定起重机包括设定起重机的作业范围，设定取料坐标以及卸料坐标；

步骤二、判断起重机抓斗状态，如果是轻载状态，自动开斗后进入步骤三；否则为重载闭斗状态，进入步骤八；

步骤三、PLC发出旋转变幅命令，控制抓斗运行到设定取料坐标位置；

具体为：PLC发出旋转变幅命令给控制单元，后通过控制单元传递给逆变装置，逆变装置中的第三逆变装置驱动变幅电机，第四逆变装置和第五逆变装置分别驱动旋转电机，同时驱动抓斗进行变幅和旋转，将抓斗运行到设定取料坐标位置；

步骤四、判断抓斗是否运行到位？如果是，进入步骤五，否则继续步骤三，过程中配合人工调整，将抓斗运行到位，进入步骤五；

步骤五、PLC发出下降命令，控制抓斗下降到取料位置；

具体为：PLC发出下降命令给控制单元，后通过控制单元传递给逆变装置，逆变装置中的第一逆变装置驱动起升电机，起升电机带动起升卷筒向下运动到取料位置；

步骤六、下降到取料位置后，抓斗自动深挖并闭合；

具体为：PLC发出闭斗和低速下降命令给控制单元，后通过控制单元传递给逆变装置，逆变装置中第二逆变装置驱动开闭电机，带动卷筒完成开闭动作；

步骤七、PLC发出起升命令，控制抓斗起升到预设的卸料高度；

具体为：PLC发出起升命令给控制单元，传递给逆变装置，逆变装置中的第一逆变装置驱动起升电机，起升电机带动起升卷筒向上运动到预设的卸料高度；

步骤八、PLC发出旋转变幅命令，控制抓斗运行到设定卸料坐标位置；

具体为：PLC发出旋转变幅命令给控制单元，后通过控制单元传递给相应的逆变装置启动变幅电机和旋转电机，其中第三逆变装置驱动变幅电机，第四逆变装置和第五逆变装置分别驱动旋转电机；同时驱动抓斗进行变幅和旋转；将抓斗运行到设定卸料坐标位置；

步骤九、抓斗运行到设定卸料坐标位置后，抓斗开斗卸料，完成一次取料卸料过程。

2.如权利要求1所述的一种门座式起重机半自动控制方法，其特征在于，所述步骤一中，所述的控制单元分别连接PLC，整流模块和5个逆变装置；5个逆变装置依次为：第一逆变装置，第二逆变装置，第三逆变装置，第四逆变装置和第五逆变装置；第一逆变装置驱动起升电机；第二逆变装置驱动开闭电机；第三逆变装置驱动变幅电机，第四逆变装置和第五逆变装置分别驱动旋转电机。

3.如权利要求1所述的一种门座式起重机半自动控制方法，其特征在于，所述步骤一中，起重机的作业范围为：以坐标点O为中心，半径R为1米的圆周上，均匀分布3-5个点上，顺时针依次设为A，B，C，D，E；，假设中心点O坐标为(S,L)，S是角度值，L是变幅值，各点坐标如下：

A(Sa,La)：Sa＝S；La＝L+R；

B(Sb,Lb)：Sb＝S-ARCSIN(R*SIN108/Lb)，

C(Sc,Lc)：Sc＝S-ARCSIN(R*SIN36/Lc)，

D(Sd,Ld)：Sd＝S+ARCSIN(R*SIN36/Lc)，Ld＝Lc；

E(Se,Le)：Se＝S-ARCSIN(R*SIN108/Lb)，Le＝Lb。

4.如权利要求1所述的一种门座式起重机半自动控制方法，其特征在于，所述步骤二中，起重机抓斗通过钢丝绳连接在起升卷筒上，通过电机驱动起升卷筒的升降带动抓斗上下运动，在钢丝绳上连接张力传感器，张力传感器数据传递到PLC中，从而PLC根据起重量判断起重机的抓斗状态。

5.如权利要求1所述的一种门座式起重机半自动控制方法，其特征在于，所述步骤四中，旋转电机和变幅电机连接的减速箱轴后分别连接绝对值编码器，绝对值编码器与减速箱同轴同速旋转，绝对值编码器记录抓斗的旋转角度，位置和变幅幅度信息引入PLC，经过PLC计算抓斗的具体位置，从而判断抓斗是否运行到位。

6.如权利要求1所述的一种门座式起重机半自动控制方法，其特征在于，所述步骤三到步骤九中，抓斗运行不到位时，均通过人工干预进行调整，调整后保存记忆位置，下一次的取料卸料自动过程会根据保存后的抓斗位置进行工作；在某步骤的人工干预结束后，剩下步骤全部需要人工手动完成。