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原文传递一种起重机重物的防摇摆控制系统及其控制方法

专利名称：	一种起重机重物的防摇摆控制系统及其控制方法
摘要：	本发明涉及起重机控制技术领域，尤其是涉及一种起重机重物的防摇摆控制系统及其控制方法，所述系统包括钢丝绳长度测量单元、预处理模块、防摇运算模块、变频器控制单元，其中：所述钢丝绳长度测量单元实时精确测量钢丝绳长度；所述的编码器的信号通过光纤通信，将测量信号传输至PLC，和PLC实现通信；所述预处理模块、防摇运算模块，根据测量得到的钢丝绳长度叠加抓具（或吊具）重心到钢丝绳卸扣的距离，并计算出变频器设定频率参数，分段适时输出数据控制大小车速度，达到大小车加减速防摇的目的；所述变频器控制单元，按照PLC的输出指令实现加速或减速运行。本发明经过生产验证，可消除载荷起重机启动和停止时的摇摆，稳定可靠，减摆幅度大于95%。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海昂丰装备科技有限公司
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910724855.1
公开号：	CN110316657A
代理机构：	上海申蒙商标专利代理有限公司
代理人：	周宇凡
分类号：	B66C13/06(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	201306 上海市浦东新区临港重装区天雪路89号
主权项：	1.一种起重机重物的防摇摆控制系统，所述起重机包括可编程序控制器、大车变频器、小车变频器、通信模块，所述大车变频器及所述小车变频器分别通过驱动对应的变频电机运转使悬挂在钢丝绳上的重物做两个相垂直的水平运动，其特征在于：所述系统还包括钢丝绳长度测量单元、预处理模块、防摇运算模块、变频器控制单元，其中所述钢丝绳测量单元实时测量所述钢丝绳的长度并由所述通信模块将测量信号输入至所述可编程序控制器，所述预处模块及所述防摇运算模块根据所述钢丝绳长度测量单元所测量得到的钢丝绳长度叠加抓具或吊具重心到所述钢丝绳的卸扣的距离计算出所述大车变频器和所述小车变频器的设定频率参数并由所述可编程序控制器输出至所述变频器控制单元，所述变频器控制单元根据所述可编程序控制器的输出指令控制所述大车变频器和/或小车变频器分段适时输出数据控制起重机的大车和/或小车速度，从而通过所述大车和/或小车加速或减速运行实现所述重物的防摇摆。 2.根据权利要求1所述的一种起重机重物的防摇摆控制系统，其特征在于：所述钢丝绳长度测量单元采用绝对值编码器进行所述钢丝绳的长度测量；所述绝对值编码器通过Modbus或Profibus或ProfiNet的通讯方式将测量信号输入至可编程序控制器。 3.根据权利要求2所述的一种起重机重物的防摇摆控制系统，其特征在于：所述绝对编码器与所述可编程序控制器之间通过光纤通信连接。 4.根据权利要求2所述的一种起重机重物的防摇摆控制系统，其特征在于：所述绝对编码器与驱动所述钢丝绳伸出或缩回的低速轴相同步。 5.一种涉及权利要求1-4所述的起重机重物的防摇摆控制系统的控制方法，其特征在于：可编程序控制器经过预处理模块、防摇运算模块的计算驱动大车变频电机和/或小车变频电机运转使起重机在水平方向启动时实现：大、小车初始状态速度为0，使所述大、小车加速至V/2，此时重物速度为0；在所述大、小车以V/2匀速运动过程中，重物以初始速度V/2向后摆动，当所述重物第一次摆动至最大角度时，重物相对于底面速度达到V/2，之后所述重物往回摆动，在摆动到最低点时对地速度达到V；当所述重物达到最低点时，所述可编程控制器控制所述大、小车第二次加速，使所述大、小车速度加速为V；此时所述重物位于最低点，并与所述大、小车一起以速度V匀速运行，从而实现所述起重机启动时所述重物的防摇摆。 6.一种涉及权利要求1-4所述的起重机重物的防摇摆控制系统的控制方法，其特征在于：可编程序控制器经过预处理模块、防摇运算模块的计算驱动大车变频电机和/或小车变频电机运转使起重机在水平方向停止时实现：大、小车初始状态速度为V，使所述大、小车减速至V/2，此时重物速度为V；在所述大、小车以V/2匀速运动过程中，重物以初始速度V/2摆动，当所述重物第一次摆动至最大角度时，重物相对于底面速度达到V/2，之后所述重物往回摆动，在摆动到最低点时对地速度达到0；当所述重物达到最低点时，所述可编程控制器控制所述大、小车第二次减速，使所述大、小车速度加速为0；此时所述重物位于最低点，并与所述大、小车一起以速度0停止，从而实现所述起重机停止时所述重物的防摇摆。 7.根据权利要求5或6所述的一种防摇摆控制系统的控制方法，其特征在于：所述防摇运算模块的计算模型为：式中，T为所述重物的摆动周期，La+Lb+Lc为所述重物的摆长，Lb表示为绝对编码器所测量得到的钢丝绳长度，Lc表示为当起重机的吊钩处于最高点时，抓具或吊具到所述钢丝绳的固定点的距离，g为重力加速度，π为常数，La和β则在现场通过对所述起重机进行模拟试验计算得出。
所属类别：	发明专利