电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法及装置转让专利

申请号 : CN201910608853.6

文献号 : CN110294419B

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法律信息:

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发明人 : 曹乐章凯褚华强周志堃蒋基元程寅黄中元

申请人 : 上海振华重工(集团)股份有限公司

摘要 :

本发明涉及电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法及装置,控制方法包括如下步骤:步骤S1,中央控制器根据接收到的操作指令向卷筒驱动器发送驱动命令;步骤S2,实时采集吊钩机构的吊重运动数据以及小车的小车运动数据,并将采集的吊重运动数据和小车运动数据传输给中央控制器;步骤S3,中央控制器根据吊重运动数据和小车运动数据进行计算得到补偿数据,并基于补偿数据向卷筒驱动器发送补偿命令。本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法简单,控制精度高,对电机的转速和方向调节平滑,可以良好的实现两个卷筒运动的协同。

权利要求 :

1.一种电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法,所述电差动牵引式桥式起重机包括:

水平方向行走的小车;

两个卷筒;

用于分别驱动所述卷筒运动的两个卷筒驱动器;以及用于吊装重物的吊钩机构,所述吊钩机构分别与所述卷筒以及所述小车相连,所述卷筒驱动器驱动与其相应的卷筒运动进而实现所述小车和所述吊钩机构的联动,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:步骤S1,中央控制器根据接收到的操作指令向所述卷筒驱动器发送驱动命令;

步骤S2,设置于所述吊钩机构上的吊钩编码器实时采集所述吊钩机构的吊重运动数据,以及设置于所述小车上的小车编码器实时采集所述小车的小车运动数据,并将采集的所述吊重运动数据和所述小车运动数据传输给所述中央控制器;

步骤S3,所述中央控制器根据所述吊重运动数据和所述小车运动数据进行计算得到补偿数据,并基于所述补偿数据向所述卷筒驱动器发送补偿命令。

2.根据权利要求1所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法,其特征在于,所述卷筒驱动器驱动所述卷筒运动具体包括:基于来自所述中央控制器发出的驱动命令以及补偿命令通过伺服驱动件驱动所述卷筒运动。

3.根据权利要求2所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法,其特征在于,所述卷筒驱动器驱动所述卷筒运动还包括:分别计算两台所述卷筒驱动器中的电机的位置;

将计算得到的位置进行比较,并根据比较结果对两个所述卷筒形成联动位置比较保护。

4.根据权利要求1所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法,其特征在于,还包括如下步骤:步骤S4,利用信息管理系统管理所述电差动牵引式桥式起重机的运行情况。

5.一种电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,所述电差动牵引式桥式起重机包括:

水平方向行走的小车;

两个卷筒;

用于分别驱动所述卷筒运动的两个卷筒驱动器;以及用于吊装重物的吊钩机构,所述吊钩机构分别与所述卷筒以及所述小车相连,所述卷筒驱动器驱动与其相应的卷筒运动进而实现所述小车和所述吊钩机构的联动,其特征在于,所述控制装置包括:吊钩编码器,设置于所述吊钩机构上,用于实时采集所述吊钩机构的吊重运动数据;

小车编码器,设置于所述小车上,用于实时采集所述小车的小车运动数据;

中央控制器,用于根据操作指令向所述卷筒驱动器发送驱动命令,并基于接收到的所述吊重运动数据以及所述小车运动数据进行计算得到补偿数据,进而向所述卷筒驱动器发送补偿命令。

6.根据权利要求5所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,其特征在于,所述卷筒驱动器包括:电机,用以驱动所述卷筒运动;

伺服驱动件,用以根据所述中央控制器发出的驱动命令以及补偿命令驱动所述电机。

7.根据权利要求6所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,其特征在于,所述卷筒驱动器还包括:电机编码器,用以计算所述电机的位置,

其中,所述中央控制器将两台所述电机编码器计算得到的位置进行比较,并根据比较结果对两个所述卷筒形成联动位置比较保护。

8.根据权利要求7所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,其特征在于,所述吊钩编码器和所述小车编码器分别为绝对值编码器,所述电机编码器为脉冲编码器。

9.根据权利要求5所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,其特征在于,还包括:信息管理系统,所述信息管理系统用以管理所述电差动牵引式桥式起重机的运行情况。

10.根据权利要求5所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,其特征在于,还包括:智能配电系统,用以向所述卷筒驱动器提供电能,且用以储存所述卷筒驱动器运动中产生的电能。

11.根据权利要求5所述的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,其特征在于,所述中央控制器通过总线与所述卷筒驱动器、吊钩编码器和小车编码器电信连接。

说明书 :

电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及起重机技术领域,具体涉及一种电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法及装置。

背景技术

[0002] 电差动牵引式桥式起重机的小车行走运动与吊钩机构升降运动相互耦合,有别于传统桥式起重机的小车行走运动与吊钩机构升降运动相对独立的运动。电差动牵引式桥式起重机中,当两卷筒工作状态为单独控制时,两卷筒工作状态叠加,实现小车行走和吊钩机构升降的联动,因此,电差动牵引式桥式起重机对分别驱动与其相应的卷筒运动的两个电机的转速和方向变化控制要求高,以实现两个卷筒运动的协同。然而,目前一般的控制方法很难良好的实现两个卷筒运动的协同。

发明内容

[0003] 为解决上述技术问题,本发明的一个目的在于提供一种电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法,该控制方法简单、控制精度高,对电机的转速和方向调节平滑,可以良好的实现两个卷筒运动的协同。
[0004] 本发明的另一个目的在于提供一种实现上述控制方法的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置。
[0005] 为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] 根据本发明第一方面实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法,所述电差动牵引式桥式起重机包括:
[0007] 水平方向行走的小车;
[0008] 两个卷筒;
[0009] 用于分别驱动所述卷筒运动的两个卷筒驱动器;以及
[0010] 用于吊装重物的吊钩机构,所述吊钩机构分别与所述卷筒以及所述小车相连,所述卷筒驱动器驱动与其相应的卷筒运动进而实现所述小车和所述吊钩机构的联动,所述控制方法包括如下步骤:
[0011] 步骤S1,中央控制器根据接收到的操作指令向所述卷筒驱动器发送驱动命令;
[0012] 步骤S2,实时采集所述吊钩机构的吊重运动数据以及所述小车的小车运动数据,并将采集的所述吊重运动数据和所述小车运动数据传输给所述中央控制器;
[0013] 步骤S3,所述中央控制器根据所述吊重运动数据和所述小车运动数据进行计算得到补偿数据,并基于所述补偿数据向所述卷筒驱动器发送补偿命令。
[0014] 优选地,所述卷筒驱动器驱动所述卷筒运动具体包括:基于来自所述中央控制器发出的驱动命令以及补偿命令通过伺服驱动件驱动所述卷筒运动。
[0015] 进一步优选地,所述卷筒驱动器驱动所述卷筒运动还包括:
[0016] 分别计算两台所述卷筒驱动器中的电机的位置;
[0017] 将计算得到的位置进行比较,并根据比较结果对两个所述卷筒形成联动位置比较保护。
[0018] 优选地,所述电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法还包括如下步骤:
[0019] 步骤S4,利用信息管理系统管理所述电差动牵引式桥式起重机的运行情况。
[0020] 根据本发明第二方面实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,所述电差动牵引式桥式起重机包括:
[0021] 水平方向行走的小车;
[0022] 两个卷筒;
[0023] 用于分别驱动所述卷筒运动的两个卷筒驱动器;以及
[0024] 用于吊装重物的吊钩机构,所述吊钩机构分别与所述卷筒以及所述小车相连,所述卷筒驱动器驱动与其相应的卷筒运动进而实现所述小车和所述吊钩机构的联动,所述控制装置包括:
[0025] 吊钩编码器,设置于所述吊钩机构上,用于实时采集所述吊钩机构的吊重运动数据;
[0026] 小车编码器,设置于所述小车上,用于实时采集所述小车的小车运动数据;
[0027] 中央控制器,用于根据操作指令向所述卷筒驱动器发送驱动命令,并基于接收到的所述吊重运动数据以及所述小车运动数据进行计算得到补偿数据,进而向所述卷筒驱动器发送补偿命令。
[0028] 优选地,所述卷筒驱动器包括:
[0029] 电机,用以驱动所述卷筒运动;
[0030] 伺服驱动件,用以根据所述中央控制器发出的驱动命令以及补偿命令驱动所述电机。
[0031] 进一步优选地,所述卷筒驱动器还包括:
[0032] 电机编码器,用以计算所述电机的位置,
[0033] 其中,所述中央控制器将两台所述电机编码器计算得到的位置进行比较,并根据比较结果对两个所述卷筒形成联动位置比较保护。
[0034] 更进一步优选地,所述吊钩编码器和所述小车编码器分别为绝对值编码器,所述电机编码器为脉冲编码器。
[0035] 优选地,所述电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,还包括:
[0036] 信息管理系统,所述信息管理系统用以管理所述电差动牵引式桥式起重机的运行情况。
[0037] 优选地,所述电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置,还包括:
[0038] 智能配电系统,用以向所述卷筒驱动器提供电能,且用以储存所述卷筒驱动器运动中产生的电能。
[0039] 优选地,所述中央控制器通过总线与所述卷筒驱动器、吊钩编码器和小车编码器电信连接。
[0040] 本发明的有益效果在于:
[0041] 根据本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法和装置,通过实时采集吊钩机构的吊重运动数据和小车的小车运动数据并传输给中央控制器,中央控制器根据吊重运动数据和小车运动数据进行计算得到补偿数据,并基于补偿数据向卷筒驱动器发送补偿命令,从而使某台卷筒驱动器中的电机出现速度波动时,能够及时的反馈给另一台卷筒驱动器中的电机,使得两台电机的同步性得到了很好的保障,进而良好的实现了两个卷筒运动的协同,且该控制方法和装置简单、控制精度高,对电机的转速和方向调节平滑。
[0042] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

[0043] 图1为本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机的结构示意图;
[0044] 图2为本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制方法的流程图;
[0045] 图3为本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置的模块连接图;
[0046] 图4为本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机的智能联动控制装置的整体模块连接图。

具体实施方式

[0047] 下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0048] 根据本发明实施例的电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制方法,如图1所示,该电差动牵引式桥式起重机10包括:水平方向行走的小车11、两个卷筒12、用于分别驱动卷筒12运动的两个卷筒驱动器13以及吊装重物的吊钩机构14,其中,吊钩机构14与卷筒12和小车11相连,当该电差动牵引式桥式起重机10工作时,两个卷筒驱动器13分别驱动与其相应的卷筒12运动,进而通过两个卷筒12工作状态的叠加实现小车11和吊钩机构14的联动,如图2和图3所示,该控制方法包括如下步骤:
[0049] 步骤S1,中央控制器201根据接收到的操作指令向卷筒驱动器13发送驱动命令;
[0050] 步骤S2,实时采集所述吊钩机构14的吊重运动数据以及所述小车11的小车运动数据,并将采集的所述吊重运动数据和所述小车运动数据传输给所述中央控制器201;
[0051] 步骤S3,所述中央控制器201根据所述吊重运动数据和所述小车运动数据进行计算得到补偿数据,并基于所述补偿数据向所述卷筒驱动器13发送补偿命令。
[0052] 也就是说,当中央控制器201接收到操作指令后,通过程序分析处理,然后发送包含转动方向以及转速的驱动命令给两个卷筒驱动器13,两个卷筒驱动器13分别驱动与其相应的卷筒12运动,进而实现小车11和吊钩机构14的联动,设置于吊钩机构14上的吊钩编码器实时采集吊钩机构14的吊重运动数据,设置于小车11上的小车编码器实时采集小车运动数据,并将采集的吊重运动数据和小车运动数据传输给中央控制器201,中央控制器201根据吊重运动数据和小车运动数据进行计算得到补偿数据,然后根据得到的补偿数据形成补偿命令发送给卷筒驱动器13。
[0053] 中央控制器201通过实时采集的吊钩机构14的吊重运动数据和小车11的小车运动数据向卷筒驱动器13发送补偿命令,从而使某台卷筒驱动器13中的电机出现速度波动时,能够及时的反馈给另一台卷筒驱动器13中的电机,使得两台电机的同步性得到了很好的保障,进而良好的实现了两个卷筒12运动的协同,且该控制方法简单,控制精度高,对电机132的转速和方向调节平滑。
[0054] 根据本发明的一些实施例,如图4所示,卷筒驱动器13驱动卷筒12运动具体包括:基于来自中央控制器201发出的驱动命令以及补偿命令通过伺服驱动件131驱动卷筒12运动。通过伺服驱动件131驱动卷筒12运动,是指通过伺服驱动件131驱动电机132运动,进而通过电机132驱动卷筒12运动,实现了电机132运动的精确控制,进而进一步的保证了卷筒
12运动的协同性以及整个系统的稳定性。
[0055] 根据本发明的一些实施例,卷筒驱动器13驱动卷筒12运动还包括:分别计算两台卷筒驱动器13中的电机132的位置;将计算得到的位置进行比较,并根据比较结果对两个卷筒12形成联动位置比较保护,当某台电机132受到外部干扰时,可以快速消除两台电机132之间的同步误差,迅速调整到稳定状态,从而进一步保证了两个卷筒12运动的协同。
[0056] 根据本发明的一些实施例,所述电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制方法还包括如下步骤:步骤S4,利用信息管理系统204管理电差动牵引式桥式起重机10的运行情况。通过信息管理系统204管理电差动牵引式桥式起重机10的每个机构的运行情况,以在出现问题时显示故障内容、时间,并提供查询和回放等功能。
[0057] 如图3所示,实现上述电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制方法的电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制装置,包括吊钩编码器203、小车编码器202和中央控制器201,吊钩编码器203和小车编码器202分别为绝对值编码器,其中,吊钩编码器203设置于吊钩机构14上,用于实时采集吊钩机构14的吊重运动数据;小车编码器202,设置于小车11上,用于实时采集小车11的小车运动数据;中央控制器201,用于根据操作指令向卷筒驱动器13发送驱动命令,并基于接收到的吊重运动数据以及小车运动数据进行计算得到补偿数据,进而向卷筒驱动器13发送补偿命令。
[0058] 该控制装置使得两台卷筒驱动器13中的电机132的同步性得到了很好的保障,进而良好的实现了两个卷筒12运动的协同,且该控制装置简单,控制精度高,对电机132的转速和方向调节平滑。
[0059] 根据本发明的一些实施例,所述电差动牵引式桥式起重机10中的卷筒驱动器13包括电机132和伺服驱动件131,其中,电机132用以驱动卷筒12运动,伺服驱动件131用以根据中央控制器201发出的驱动命令以及补偿命令驱动电机132。伺服驱动件131可实现对电机132转速的精确控制,进而实现了对卷筒12运动的精确控制,从而保证了卷筒12运动的协同性以及整个系统的稳定性。
[0060] 根据本发明的一些实施例,所述电差动牵引式桥式起重机10中的卷筒驱动器13还包括用以计算电机132的位置的电机编码器133,中央控制器201将两台电机编码器133计算得到的位置进行比较,并根据比较结果对两个卷筒12形成联动位置比较保护,其中电机编码器133为脉冲编码器。
[0061] 根据本发明的一些实施例,所述电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制装置还包括信息管理系统204,信息管理系统204用以管理电差动牵引式桥式起重机10的运行情况。
[0062] 根据本发明的一些实施例,所述电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制装置还包括智能配电系统205,智能配电系统205用以向卷筒驱动器13提供电能,且用以储存卷筒驱动器13运动中产生的电能。该电差动牵引式桥式起重机10通过智能配电系统205获得电能,且将载荷下降或卷筒12放绳时产生的电能储存到智能配电系统205中供卷筒12收绳时耗能使用,以节约电能。
[0063] 根据本发明的一些实施例,所述电差动牵引式桥式起重机10的智能联动控制装置中,中央控制器201通过总线与卷筒驱动器13、吊钩编码器203和小车编码器202电信连接。其中,总线的通讯种类为过程现场总线。
[0064] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0065] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。