CN102491180B - 群控吊多点定位控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种群控吊多点定位控制系统；群控吊多点定位控制系统含有主控制器和N个小吊机现场控制器，N个小吊机现场控制器分别控制N个小吊机的工作；每个小吊机上含有一个起升电机和一个小车电机，每个小吊机现场控制器分别通过起升变频器和小车变频器控制起升电机和小车电机的工作，每个小车变频器的扩展口上连接有一个伺服控制卡，每个小车电机的自由轮上安装有一个定位编码器，定位编码器的输出信号进入伺服控制卡中，每个小吊机的小车运行轨道上设有至少一个接近开关，接近开关与伺服控制卡连接；本发明提供了一种自动化程度高、吊装定位准确、可靠性强的群控吊多点定位控制系统。

Description

群控吊多点定位控制系统

 （一）、技术领域：本发明涉及一种群控吊控制系统，特别涉及一种群控吊多点定位控制系统。

（二）、背景技术：目前，高铁行业500m焊轨线在吊装操作时，往往使多个小吊机的吊钩同时抓住钢轨的不同部位，然后，所有小吊机同时工作，将钢轨吊装在指定的位置，该吊装多采用分散控制、多人人工控制等方式，存在问题如下：

　 （1）系统安全可靠性低。 

　 （2）为适应起重机的工况，起重机的操作人员经常性的反复操作，起重机的电器元件和电动机始终处于大电流工作状态，降低了电器元件和电动机的使用寿命。

　 （3）起重机工作的协调性主要靠操作人员的熟练程度。由于升降、小车两个主令之间没有固定的联系，在起重机工作时操作人员劳动强度比较大，容易疲劳，易产生误操作。

    （4）自动化水平较低，没有同步控制、负荷分配、数据监视及通讯功能。

目前，也有一些用户采用变频器控制方案，但只是简单的采用编码器闭环及集中控制方式，没有各自的检查定位装置及互相通讯传递及控制方式。

（三）、发明内容：本发明要解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种自动化程度高、吊装定位准确、可靠性强的群控吊多点定位控制系统。

本发明的技术方案：一种群控吊多点定位控制系统，含有主控制器和N个小吊机现场控制器，主控制器和小吊机现场控制器均为可编程控制器，主控制器通过FIPIO现场总线与N个小吊机现场控制器通讯，N个小吊机现场控制器分别控制N个小吊机的工作；每个小吊机上含有一个起升电机和一个小车电机，每个小吊机现场控制器分别通过一个起升变频器和一个小车变频器控制起升电机和小车电机的工作，小吊机现场控制器与起升变频器和小车变频器之间通过CanOpen总线通讯，每个小车变频器的扩展口上连接有一个伺服控制卡，每个小车电机的自由轮上安装有一个定位编码器，定位编码器的输出信号进入伺服控制卡中，每个小吊机的小车运行轨道上设有至少一个接近开关，接近开关与伺服控制卡连接，每个小吊机上还设有一个悬挂按钮盒，悬挂按钮盒中的按键与小吊机现场控制器连接；N为大于等于2的自然数。

伺服控制卡负责各小车自动运行时的同步和定位控制， FIPIO现场总线用于控制命令的传递和小吊机现场状态的采集；CanOpen总线负责小吊机的吊钩运行监控和伺服控制卡的任务传递，起升变频器和小车变频器的运行由小吊机现场控制器通过端子控制实现。

起升变频器采用闭环电流矢量控制；定位编码器用来测量小车电机的转速，定位编码器将测得的小车电机的转速传送给伺服控制卡，伺服控制卡根据该转速计算出小车在运行轨道上的位置，然后，伺服控制卡根据计算出的小车位置控制小车变频器的工作，小车变频器再控制小车电机的运行；接近开关用来监控小车的位置，当小车行走到一个接近开关处时，该接近开关就会动作，该接近开关的信号就会进入伺服控制卡中，伺服控制卡就会测到小车的实际位置，伺服控制卡将计算出的小车的位置与小车的实际位置相比较，如果计算出的小车的位置与小车的实际位置不符，则用小车的实际位置参数代替计算出的小车的位置参数；接近开关可防止由于小车电机上的承重皮带轮打滑使伺服控制卡检测到错误的小车的位置。

自由轮也称检测轮或摩擦轮，它是能够保证无打滑现象的非承重轮。

悬挂按钮盒中的按键含有单动按键、分组联动按键和急停按键。

单动按键用来使各小吊机独立运行，小吊机的独立运行通过小吊机现场控制器控制，不需要主控制器协调；分组联动按键用来使小吊机分组联动运行，这时，小吊机被分为M组，除急停按键外，各组的第一台小吊机上的悬挂按钮盒上的按键负责控制本组小吊机的运行，小吊机的分组联动运行通过小吊机现场控制器控制，本组小吊机之间的同时运行由主控制器协调和监控，M为大于等于2的自然数。

各小吊机的整体联动由主控操作台控制，除急停按键外，各小吊机上的悬挂按钮盒中的按键均被禁止，主控操作台控制主控制器的运行，主控制器再控制各小吊机现场控制器的运行。

各小吊机整体联动时，系统只保证各吊钩的同时动作和速度相同，其他功能由操作者在现场观察员的协助下通过手动操作实现。

主控制器与主控操作台之间相互通讯，主控制器负责从主控操作台接收指令，确定运行任务的分配、指挥、监控、协调和记录。

主控制器设置在总控室的电控柜中，主控操作台中含有触摸屏。

主控制器还通过RS485总线与各小吊机现场控制器通讯，RS485总线用来传送重要信号或时效性高的信号，以确保急停、同步等有高重要度或高时效性要求的信号能即时传递。

小吊机现场控制器通过检测起升变频器的输出力矩来判断小吊机的吊钩是否可靠抓住了钢轨和小吊机的吊钩是否可靠脱离了钢轨。

小吊机的吊钩的典型位置有下列几种：

安全位置： 由起升电机高速轴编码器确定的固定位置。 吊钩在安全位置以上时可运行小车，在安全位置以下时不允许运行小车。

上停止位置：由上停止限位确定的固定位置。允许吊钩以额定速度撞击上停止限位开关，上停止限位动作后，吊钩被强制按预置的减速曲线线性降速直至停止。上停止位置同时为吊钩零点校正位置； 吊钩下降终点位置（钢轨摆放位置）：自动运行或单步定位运行时，由操作员设定的下降终点位置，吊钩将在该位置进行挂钩或脱钩操作。

下减速位置： 由起升电机高速轴编码器确定的浮动位置，与指定的吊钩下降终点位置相关。

吊钩以额定速度下降至下减速位置时，自动减速至脱挂钩速度运行，以减少吊具撞击钢轨或钢轨撞击托盘时的冲击。下减速位置与吊钩下降终点位置的距离为常数，其实际高度为变数。 

下停止位置：由起升电机高速轴编码器确定的浮动位置，与吊钩下降终点位置相关。如果某吊钩下降到达该位置时仍未发生脱挂钩动作，则系统报警且全部小吊停车。 

吊钩运行时各种特殊要求的控制方法如下：起吊弧形控制：钢轨挂钩作业完成后，主控制器通过各小吊机现场控制器协调各小吊吊钩的起升动作时间；以 32台小吊机联动为例，两端 1#和 32#小吊机的吊钩首先启动，然后 2#和 31#小吊的吊钩启动，逐步向中间移位，最中间的 16#和 17#小吊机的吊钩最后启动。整个启动过程延续的时间和提起速度共同决定了钢轨的弧形状态。以启动过程延续时间为 5秒，提起速度为 1.2米/分计算，钢轨吊起后中心与两端的最终距离约 100 毫米（5×1.2/60×1000），每对吊钩的启动间隔时间约 333 毫秒（5×1000/15）；该弧形状态将在整个工艺流程中保持，直到脱钩作业启动。   

带载力矩监控：起吊弧形控制完成后，即钢轨全部脱离地面，提起速度达到后，主控制器通过小吊机现场控制器核查各吊钩的力矩参数。要求各吊钩的实际力矩在预置的范围内，太大可能是抓错了钢轨，太小可能是未抓住钢轨。     

无载力矩监控：钢轨脱钩作业完成后，吊钩空载提起，这时主控制器通过小吊机现场控制器核查各吊钩的力矩参数。要求各吊钩的实际力矩不超过预置值。力矩太大可能是脱钩失败引起。

起升机构的同步运行：当吊钩空载时，全部吊钩呈直线同步运行（高度保持一致），当吊钩带载时，全部吊钩呈弧形同步运行，起升机构的同步通过变频器闭环控制的速度精度实现，并由主控制器同步故障监控。

起升变速：主控制器根据设定的钢轨摆放位置高度计算出下减速位置，并通过小吊机现场控制器实时监控各吊钩的位置。当吊钩以额定速度下降到下减速位置时（多吊钩空载运行时，下减速位置是个区域，判全部吊钩进入该区域时为到达，视无法全部进入为故障；多吊钩满载下降时，以位置最低的中间两台小吊的吊钩到达下减速位置为到达，其他小吊机的吊钩先到达为故障），全部吊钩的速度被切换到脱挂钩速度。 

挂钩作业：吊钩以挂钩速度撞击钢轨，检测开关动作，吊具正向旋转卡住钢轨，实现挂钩作业，如果某小吊机在到达下停止位置时仍未完成挂钩作业，则系统报警，全部小吊的运行被终止。

脱钩作业：吊钩以挂钩速度撞击钢轨，检测开关动作，吊具反向旋转松开钢轨，实现脱钩作业，如果某小吊在到达下停止位置时仍未完成脱钩作业，则系统报警，全部小吊的运行被终止。

吊具状态监控：吊具有“未挂钩”、“挂钩中”、“未脱钩”和“脱钩中”四种状态，由吊具上的检测开关反馈到小吊机现场控制器，并上传到主控制器。 由主控制器判断各小吊的吊具位置是否合理。比如，在挂钩作业中，各吊具的合理位置是“未挂钩”或“已挂钩”。如果某吊具呈现“未脱钩”或“已脱钩”状态，则说明有故障现象存在，需要终止小吊的运行，报警检查。 

吊钩零位校正：吊钩撞击上停止限位减速停车后，主控制器读取该停车位置并将其定义为吊钩的机械零位。吊钩的电气零位为机械零位加上“吊钩零位偏置值”。“吊钩零位偏置值”通常为零，必要时可在主控操作台进行标定。

各小吊机的小车的同步运行过程为：各伺服控制卡根据小车当前位置和运行终点位置计算出所需要运行的实际距离，并根据该实际运行距离计算出本小车每单位时间（如 100毫秒）应该运行的距离。运行开始后，伺服控制卡在每单位时间到达时检测实际运行距离是否正确，如果不正确，则在下一单位时间的运行中进行修正和补偿。如此，伺服控制卡保证了小车运行的步长和步速绝对准确，以此实现全部小车的同步运行。

小车的定位精度： 变频器输出频率为 50H 时，小车的额定速度为 20米/分，或每秒 1/3米。如果将输出频率降低到定位频率，假设为 2H，则小车运行速度为每秒 1/75米，即 13.3毫米。这时，控制精度取决于 3部分误差：

程序的扫描周期：100 毫秒的扫描周期对应于定位误差 1.33 毫米。由于控制卡的程序扫描周期可控制在 5或 10毫秒，该误差基本可以忽略，这里假设其为 0.17 毫米；

位置检测分辨率：该误差与定位编码器的分辨率相当。如果定位编码器的分辨率达到0.1‐0.2 毫米，该误差也可基本忽略。在此，假设其为 0.5毫米； 

制动器动作时间的重复性和不一致性：每 100毫秒的不一致性同样可造成 1.33毫米的误差。考虑到采用的是电磁制动器，把制动器抱闸时间的重复性和不一致性假设为 100毫秒，即保留 1.33毫米的允许误差给制动器误差；

综合以上分析，系统的小车定位电气最大误差的理论值 （含制动器抱闸时间） 小于 2毫米，这样就把大部分运行允许误差留给了机械。

小车的精确定位：根据定位位置和定位方式，伺服控制卡计算出相应的减速位置、停止位置和定位位置。到达减速位置后，小车斜坡减速到定位速度，然后以定位速度到达停止位置，发出抱闸命令，并以定位速度经过抱闸动作时间到达定位位置。

小车的零位校正 

小车撞击左右停止限位减速停车后，伺服控制卡读取该停车位置并将其定义为小车的机械零点和终点校正位置。小车的电气零位为机械零位加上“小车零位偏置值”，小车的电气终点为机械终点加上“小车终点偏置值”。“小车零位偏置值”和“小车终点偏置值”通常为零，必要时可在控制台进行标定。 

小吊自动运行的设计 

起始位置：小车任意，吊钩在上停止位置或安全位置； 主控制器将控制要求发给各小吊机的伺服控制卡上；伺服控制卡收到控制信号后，各小车在伺服控制卡的控制下运行到定位位置，各吊钩额定速度下降到安全位置；在定位位置，各吊钩继续额定速度下降，到达下减速位置后减速到挂钩速度下降，并在到达指定位置后执行挂钩作业；全部挂钩动作完成后，等待确认信号。确认信号由主控操作员在主控操作台上发出。确认信号到达后，各吊钩以提起速度上升，并执行起吊弧形控制和满载力矩判断。有故障时报警停机（故障处理完毕后可恢复自动运行过程），无故障时各吊钩加速到额定速度并自动上升到安全位置；全部吊钩到达安全高度后，各小车在伺服控制卡的控制下模拟全伺服同步运行至定位位置；各吊钩同步额定速度下放到下减速位置后减速到脱钩速度下降，并在到达指定位置时执行脱钩作业；全部脱钩作业完成后，各吊钩按额定速度同步上升，并进行空载力矩监控，全部吊钩上升到安全位置后单循环自动运行完成；等待确认信号。确认信号由主控操作员在主控操作台上发出，收到确认信号后，如果全部作业尚未完成，则继续下一个单循环运行；如果全部作业已经完成，则小车自动移动到零点位置，吊钩自动上升至上停止位置，自动运行完成。

本发明的有益效果：1、本发明采用主控制器控制各小吊机现场控制器的工作，各小吊机现场控制器控制各小吊机的起升和小车的同步行走，各小车再带动均匀分布在焊轨线上的各吊钩同步行走，从而将焊轨线准确地吊装在指定的位置，整个吊装过程自动化程度高、定位准确。

2、本发明的起升变频器可进行带载力矩监控和无载力矩监控，有效保证了吊装的安全性和可靠性。

3、本发明在小吊机的小车运行轨道上设置至少一个接近开关，采用接近开关来监控小车的实际位置，以对伺服控制卡检测到的小车位置进行校正，可有效防止由于小车电机上的承重皮带轮打滑使伺服控制卡检测到错误的小车的位置，并且，该监控小车实际位置的机构的成本低。

（四）、附图说明：

图1为群控吊多点定位控制系统的工作原理框图。

（五）、具体实施方式：参见图1，图中，群控吊多点定位控制系统含有主控制器和N个小吊机现场控制器，主控制器和小吊机现场控制器均为可编程控制器，主控制器通过FIPIO现场总线与N个小吊机现场控制器通讯，N个小吊机现场控制器分别控制N个小吊机的工作；每个小吊机上含有一个起升电机和一个小车电机，每个小吊机现场控制器分别通过一个7.5KW起升变频器和一个0.75KW小车变频器控制起升电机和小车电机的工作，小吊机现场控制器与起升变频器和小车变频器之间通过CanOpen总线通讯，每个小车变频器的扩展口上连接有一个伺服控制卡，每个小车电机的自由轮上安装有一个定位编码器，定位编码器的输出信号进入伺服控制卡中，每个小吊机的小车运行轨道上设有至少一个接近开关，接近开关与伺服控制卡连接，每个小吊机上还设有一个悬挂按钮盒，悬挂按钮盒中的按键与小吊机现场控制器连接，N为32。

伺服控制卡负责各小车自动运行时的同步和定位控制， FIPIO现场总线用于控制命令的传递和小吊机现场状态的采集；CanOpen总线负责小吊机的吊钩运行监控和伺服控制卡的任务传递，起升变频器和小车变频器的运行由小吊机现场控制器通过端子控制实现。

起升变频器采用闭环电流矢量控制；定位编码器用来测量小车电机的转速，定位编码器将测得的小车电机的转速传送给伺服控制卡，伺服控制卡根据该转速计算出小车在运行轨道上的位置，然后，伺服控制卡根据计算出的小车位置控制小车变频器的工作，小车变频器再控制小车电机的运行；接近开关用来监控小车的位置，当小车行走到一个接近开关处时，该接近开关就会动作，该接近开关的信号就会进入伺服控制卡中，伺服控制卡就会测到小车的实际位置，伺服控制卡将计算出的小车的位置与小车的实际位置相比较，如果计算出的小车的位置与小车的实际位置不符，则用小车的实际位置参数代替计算出的小车的位置参数；接近开关可防止由于小车电机上的承重皮带轮打滑使伺服控制卡检测到错误的小车的位置。

自由轮也称检测轮或摩擦轮，它是能够保证无打滑现象的非承重轮。

悬挂按钮盒中的按键含有单动按键、分组联动按键和急停按键。

单动按键用来使各小吊机独立运行，小吊机的独立运行通过小吊机现场控制器控制，不需要主控制器协调；分组联动按键用来使小吊机分组联动运行，这时，小吊机被分为M组，除急停按键外，各组的第一台小吊机上的悬挂按钮盒上的按键负责控制本组小吊机的运行，小吊机的分组联动运行通过小吊机现场控制器控制，本组小吊机之间的同时运行由主控制器协调和监控，M为大于等于2的自然数。

各小吊机的整体联动由主控操作台控制，除急停按键外，各小吊机上的悬挂按钮盒中的按键均被禁止，主控操作台控制主控制器的运行，主控制器再控制各小吊机现场控制器的运行。

各小吊机整体联动时，系统只保证各吊钩的同时动作和速度相同，其他功能由操作者在现场观察员的协助下通过手动操作实现。

主控制器与主控操作台之间相互通讯，主控制器负责从主控操作台接收指令，确定运行任务的分配、指挥、监控、协调和记录。

主控制器设置在总控室的电控柜中，主控操作台中含有触摸屏。

主控制器还通过RS485总线与各小吊机现场控制器通讯，RS485总线用来传送重要信号或时效性高的信号，以确保急停、同步等有高重要度或高时效性要求的信号能即时传递。

小吊机现场控制器通过检测起升变频器的输出力矩来判断小吊机的吊钩是否可靠抓住了钢轨和小吊机的吊钩是否可靠脱离了钢轨。

小吊机的吊钩的典型位置有下列几种：

安全位置： 由起升电机高速轴编码器确定的固定位置。 吊钩在安全位置以上时可运行小车，在安全位置以下时不允许运行小车。

上停止位置：由上停止限位确定的固定位置。允许吊钩以额定速度撞击上停止限位开关，上停止限位动作后，吊钩被强制按预置的减速曲线线性降速直至停止。上停止位置同时为吊钩零点校正位置； 

吊钩下降终点位置（钢轨摆放位置）：自动运行或单步定位运行时，由操作员设定的下降终点位置，吊钩将在该位置进行挂钩或脱钩操作。

下减速位置： 由起升电机高速轴编码器确定的浮动位置，与指定的吊钩下降终点位置相关。

吊钩以额定速度下降至下减速位置时，自动减速至脱挂钩速度运行，以减少吊具撞击钢轨或钢轨撞击托盘时的冲击。下减速位置与吊钩下降终点位置的距离为常数，其实际高度为变数。 

下停止位置：由起升电机高速轴编码器确定的浮动位置，与吊钩下降终点位置相关。如果某吊钩下降到达该位置时仍未发生脱挂钩动作，则系统报警且全部小吊停车。 

吊钩运行时各种特殊要求的控制方法如下：

起吊弧形控制：钢轨挂钩作业完成后，主控制器通过各小吊机现场控制器协调各小吊吊钩的起升动作时间；以 32台小吊机联动为例，两端 1#和 32#小吊机的吊钩首先启动，然后 2#和 31#小吊的吊钩启动，逐步向中间移位，最中间的 16#和 17#小吊机的吊钩最后启动。整个启动过程延续的时间和提起速度共同决定了钢轨的弧形状态。以启动过程延续时间为 5秒，提起速度为 1.2米/分计算，钢轨吊起后中心与两端的最终距离约 100 毫米（5×1.2/60×1000），每对吊钩的启动间隔时间约 333 毫秒（5×1000/15）；该弧形状态将在整个工艺流程中保持，直到脱钩作业启动。   

带载力矩监控：起吊弧形控制完成后，即钢轨全部脱离地面，提起速度达到后，主控制器通过小吊机现场控制器核查各吊钩的力矩参数。要求各吊钩的实际力矩在预置的范围内，太大可能是抓错了钢轨，太小可能是未抓住钢轨。     

无载力矩监控：钢轨脱钩作业完成后，吊钩空载提起，这时主控制器通过小吊机现场控制器核查各吊钩的力矩参数。要求各吊钩的实际力矩不超过预置值。力矩太大可能是脱钩失败引起。

起升机构的同步运行：当吊钩空载时，全部吊钩呈直线同步运行（高度保持一致），当吊钩带载时，全部吊钩呈弧形同步运行，起升机构的同步通过变频器闭环控制的速度精度实现，并由主控制器同步故障监控。

起升变速：主控制器根据设定的钢轨摆放位置高度计算出下减速位置，并通过小吊机现场控制器实时监控各吊钩的位置。当吊钩以额定速度下降到下减速位置时（多吊钩空载运行时，下减速位置是个区域，判全部吊钩进入该区域时为到达，视无法全部进入为故障；多吊钩满载下降时，以位置最低的中间两台小吊的吊钩到达下减速位置为到达，其他小吊机的吊钩先到达为故障），全部吊钩的速度被切换到脱挂钩速度。 

挂钩作业：吊钩以挂钩速度撞击钢轨，检测开关动作，吊具正向旋转卡住钢轨，实现挂钩作业，如果某小吊机在到达下停止位置时仍未完成挂钩作业，则系统报警，全部小吊的运行被终止。

脱钩作业：吊钩以挂钩速度撞击钢轨，检测开关动作，吊具反向旋转松开钢轨，实现脱钩作业，如果某小吊在到达下停止位置时仍未完成脱钩作业，则系统报警，全部小吊的运行被终止。

吊具状态监控：吊具有“未挂钩”、“挂钩中”、“未脱钩”和“脱钩中”四种状态，由吊具上的检测开关反馈到小吊机现场控制器，并上传到主控制器。 由主控制器判断各小吊的吊具位置是否合理。比如，在挂钩作业中，各吊具的合理位置是“未挂钩”或“已挂钩”。如果某吊具呈现“未脱钩”或“已脱钩”状态，则说明有故障现象存在，需要终止小吊的运行，报警检查。 

吊钩零位校正：

吊钩撞击上停止限位减速停车后，主控制器读取该停车位置并将其定义为吊钩的机械零位。吊钩的电气零位为机械零位加上“吊钩零位偏置值”。“吊钩零位偏置值”通常为零，必要时可在主控操作台进行标定。

各小吊机的小车的同步运行过程为：各伺服控制卡根据小车当前位置和运行终点位置计算出所需要运行的实际距离，并根据该实际运行距离计算出本小车每单位时间（如 100毫秒）应该运行的距离。运行开始后，伺服控制卡在每单位时间到达时检测实际运行距离是否正确，如果不正确，则在下一单位时间的运行中进行修正和补偿。如此，伺服控制卡保证了小车运行的步长和步速绝对准确，以此实现全部小车的同步运行。

小车的定位精度： 变频器输出频率为 50H 时，小车的额定速度为 20米/分，或每秒 1/3米。如果将输出频率降低到定位频率，假设为 2H，则小车运行速度为每秒 1/75米，即 13.3毫米。这时，控制精度取决于 3部分误差：

程序的扫描周期：100 毫秒的扫描周期对应于定位误差 1.33 毫米。由于控制卡的程序扫描周期可控制在 5或 10毫秒，该误差基本可以忽略，这里假设其为 0.17 毫米；

位置检测分辨率：该误差与定位编码器的分辨率相当。如果定位编码器的分辨率达到0.1‐0.2 毫米，该误差也可基本忽略。在此，假设其为 0.5毫米； 

制动器动作时间的重复性和不一致性：每 100毫秒的不一致性同样可造成 1.33毫米的误差。考虑到采用的是电磁制动器，把制动器抱闸时间的重复性和不一致性假设为 100毫秒，即保留 1.33毫米的允许误差给制动器误差；

综合以上分析，系统的小车定位电气最大误差的理论值 （含制动器抱闸时间） 小于 2毫米，这样就把大部分运行允许误差留给了机械。

小车的精确定位：根据定位位置和定位方式，伺服控制卡计算出相应的减速位置、停止位置和定位位置。到达减速位置后，小车斜坡减速到定位速度，然后以定位速度到达停止位置，发出抱闸命令，并以定位速度经过抱闸动作时间到达定位位置。

小车的零位校正 

小车撞击左右停止限位减速停车后，伺服控制卡读取该停车位置并将其定义为小车的机械零点和终点校正位置。小车的电气零位为机械零位加上“小车零位偏置值”，小车的电气终点为机械终点加上“小车终点偏置值”。“小车零位偏置值”和“小车终点偏置值”通常为零，必要时可在控制台进行标定。 

小吊自动运行的设计 

起始位置：小车任意，吊钩在上停止位置或安全位置； 主控制器将控制要求发给各小吊机的伺服控制卡上；伺服控制卡收到控制信号后，各小车在伺服控制卡的控制下运行到定位位置，各吊钩额定速度下降到安全位置；在定位位置，各吊钩继续额定速度下降，到达下减速位置后减速到挂钩速度下降，并在到达指定位置后执行挂钩作业；全部挂钩动作完成后，等待确认信号。确认信号由主控操作员在主控操作台上发出。确认信号到达后，各吊钩以提起速度上升，并执行起吊弧形控制和满载力矩判断。有故障时报警停机（故障处理完毕后可恢复自动运行过程），无故障时各吊钩加速到额定速度并自动上升到安全位置；全部吊钩到达安全高度后，各小车在伺服控制卡的控制下模拟全伺服同步运行至定位位置；各吊钩同步额定速度下放到下减速位置后减速到脱钩速度下降，并在到达指定位置时执行脱钩作业；全部脱钩作业完成后，各吊钩按额定速度同步上升，并进行空载力矩监控，全部吊钩上升到安全位置后单循环自动运行完成；等待确认信号。确认信号由主控操作员在主控操作台上发出，收到确认信号后，如果全部作业尚未完成，则继续下一个单循环运行；如果全部作业已经完成，则小车自动移动到零点位置，吊钩自动上升至上停止位置，自动运行完成。 

Claims (6)

1.一种群控吊多点定位控制系统，含有主控制器和N个小吊机现场控制器，其特征是：主控制器和小吊机现场控制器均为可编程控制器，主控制器通过FIPIO现场总线与N个小吊机现场控制器通讯，N个小吊机现场控制器分别控制N个小吊机的工作；每个小吊机上含有一个起升电机和一个小车电机，每个小吊机现场控制器分别通过一个起升变频器和一个小车变频器控制起升电机和小车电机的工作，小吊机现场控制器与起升变频器和小车变频器之间通过CanOpen总线通讯，每个小车变频器的扩展口上连接有一个伺服控制卡，每个小车电机的自由轮上安装有一个定位编码器，定位编码器的输出信号进入伺服控制卡中，每个小吊机的小车运行轨道上设有至少一个接近开关，接近开关与伺服控制卡连接，每个小吊机上还设有一个悬挂按钮盒，悬挂按钮盒中的按键与小吊机现场控制器连接；N为大于等于2的自然数；

定位编码器用来测量小车电机的转速，定位编码器将测得的小车电机的转速传送给伺服控制卡，伺服控制卡根据该转速计算出小车在运行轨道上的位置，然后，伺服控制卡根据计算出的小车位置控制小车变频器的工作，小车变频器再控制小车电机的运行；接近开关用来监控小车的位置，当小车行走到一个接近开关处时，该接近开关就会动作，该接近开关的信号就会进入伺服控制卡中，伺服控制卡就会测到小车的实际位置，伺服控制卡将计算出的小车的位置与小车的实际位置相比较，如果计算出的小车的位置与小车的实际位置不符，则用小车的实际位置参数代替计算出的小车的位置参数。

2.根据权利要求1所述的群控吊多点定位控制系统，其特征是：所述悬挂按钮盒中的按键含有单动按键、分组联动按键和急停按键。

3.根据权利要求1所述的群控吊多点定位控制系统，其特征是：所述主控制器与主控操作台之间相互通讯，主控制器负责从主控操作台接收指令，确定运行任务的分配、指挥、监控、协调和记录。

4.根据权利要求3所述的群控吊多点定位控制系统，其特征是：所述主控制器设置在总控室的电控柜中，主控操作台中含有触摸屏。

5.根据权利要求1所述的群控吊多点定位控制系统，其特征是：所述主控制器还通过RS485总线与各小吊机现场控制器通讯，RS485总线用来传送重要信号或时效性高的信号。

6.根据权利要求1所述的群控吊多点定位控制系统，其特征是：所述小吊机现场控制器通过检测起升变频器的输出力矩来判断小吊机的吊钩是否可靠抓住了钢轨和小吊机的吊钩是否可靠脱离了钢轨。