CN103496644A - 钢丝绳缠绕控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝绳缠绕控制方法，属于钢丝绳缠绕技术领域。该方法包括：检测吊车卷筒的当前转速n_djjt；确定吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；确定钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；根据吊车卷筒的当前转速n_djjt、吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s；控制旋转装置以旋转电机转速n_s转动。通过上述技术方案，本方法通过控制旋转装置的速度即可调整钢丝绳缠绕的松紧，相比于现有人工调整方式而言，更省力、更精确。本发明同时公开了一种钢丝绳缠绕控制系统。该系统包括吊车卷筒当前转速检测模块、吊车卷筒实时绕绳直径确定模块、钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块、第一处理模块和第一控制模块。

Description

钢丝绳缠绕控制方法及系统

技术领域

本发明涉及钢丝绳缠绕技术领域，具体涉及钢丝绳缠绕控制方法及系统。

背景技术

海洋平台上的吊车、主钩、辅钩的升降操作和变幅操作一般使用钢丝绳实现。具体地，在吊车装配时，钢丝绳缠绕在自带的钢丝绳卷筒上，钢丝绳自身的卷筒固定在旋转装置上，钢丝绳的自由端固定在吊车卷筒上，通过吊车卷筒的旋转将钢丝绳缠绕至吊车卷筒上。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

钢丝绳缠绕过程中，需要人工调整吊车与旋转装置之间的钢丝绳缠绕的松紧，这种钢丝绳缠绕控制方式耗费人工、且控制不精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢丝绳缠绕控制方法及系统，能克服现有钢丝绳缠绕松紧控制方式导致的耗费人工、控制不精确的问题。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种钢丝绳缠绕控制方法，所述钢丝绳自身的钢丝绳卷筒固定在旋转装置上，所述钢丝绳的自由端通过排缆装置固定在吊车的吊车卷筒上，所述方法包括：

检测所述吊车卷筒的当前转速n_djjt；

确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；

确定所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；

根据所述吊车卷筒的当前转速n_djjt、所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和所述旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s，公式为： $n_s=\frac{n_{\mathrm{djjt}}\×D_{\mathrm{dja}}\×i_s}{D_a};$

控制所述旋转装置的旋转电机以旋转电机转速n_s转动。

进一步地，所述方法还包括：

根据所述钢丝绳的直径d_s、所述排缆装置的减速机传动比i_ps、所述排缆装置的螺距p_ps、所述旋转装置的减速机传动比i_s以及所述旋转电机转速n_s确定排缆电机转速n_ps，公式为： $n_{\mathrm{ps}}=\frac{1.05d_s\×i_{\mathrm{ps}}}{p_{\mathrm{ps}}\×i_s}\×n_s;$

控制所述排缆装置的排缆电机以排缆电机转速n_ps转动。

进一步地，所述确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，包括：

获取所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt；

根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt以及所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt确定所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja，公式为：

其中，函数ceil(x)为不小于x的最小整数；

根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja和所述钢丝绳的直径d_s确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，公式为：D_dja=D_dj+(2k_dja-1)d_s。

进一步地，所述确定所述旋转装置的钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a，包括：

根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt、所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳的直径d_s、所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja、所述吊车卷筒到所述旋转装置之间的绳长L₀、所述钢丝绳总长L_z确定所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a，公式为： $L_a=L_z-\left(\begin{array}{c}\mathrm{\π}(D_{\mathrm{dj}}+d_s)m_{\mathrm{djjt}}+\\ \mathrm{\π}(k_{\mathrm{dja}}-1)d_s\×z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}}+\\ 2\mathrm{\π}{\·(m_{\mathrm{djjt}}-z_{\mathrm{djjt}}\·k_{\mathrm{dja}})k}_{\mathrm{dja}}\×d_s\end{array}\right)-L_0;$

根据所述钢丝绳卷筒的底径D_s、所述钢丝绳的直径d_s、所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a、所述钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa，公式为： $n_{\mathrm{csa}}=\mathrm{ceil}\left(\frac{-\frac{D_s}{d_s}+\sqrt{{\left(\frac{D_s}{d_s}\right)}^2+\frac{{4L}_a}{\mathrm{\π}\×z_{\mathrm{jt}}\×d_s}}}{2}\right);$

根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa、所述钢丝绳的直径d_s确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳直径D_a，公式为：D_a=D_dj+(2n_csa-1)d_s。

进一步地，所述方法还包括：

当

为正数时，控制所述排绳装置的排缆电机正向旋转；当

为负值时，控制所述排绳装置的排缆电机反向旋转，其中n_csa为钢丝绳卷筒的实时放绳层数。

另一方面，本发明提供了一种钢丝绳缠绕控制系统，包括旋转装置、排缆装置以及吊车，所述钢丝绳自身的钢丝绳卷筒固定在所述旋转装置上，所述钢丝绳的自由端通过所述排缆装置固定在所述吊车的吊车卷筒上，所述系统还包括：

吊车卷筒当前转速检测模块，用于检测所述吊车卷筒的当前转速n_djjt；

吊车卷筒实时绕绳直径确定模块，用于确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；

钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块，用于确定所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；

第一处理模块，用于根据所述吊车卷筒的当前转速n_djjt、所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和所述旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s，公式为：

第一控制模块，用于控制所述旋转装置的旋转电机以旋转电机转速n_s转动。

进一步地，所述系统还包括：

第二处理模块，根据所述钢丝绳的直径d_s、所述排缆装置的减速机传动比i_ps、所述排缆装置的螺距p_ps、所述旋转装置的减速机传动比i_s以及所述旋转电机转速n_s确定排缆电机转速n_ps，公式为：

第二控制模块，用于控制所述排缆装置的排缆电机以排缆电机转速n_ps转动。

进一步地，所述吊车卷筒实时绕绳直径确定模块包括：

吊车卷筒总转圈数获取单元，用于获取所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt；

第一处理单元，用于根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt以及所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt确定所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja，公式为：

其中，函数ceil(x)为不小于x的最小整数；

第二处理单元，用于根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja和所述钢丝绳的直径d_s确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，公式为：D_dja=D_dj+(2k_dja-1)d_s。

进一步地，所述钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块包括：

第三处理单元，用于根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt、所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳的直径d_s、所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja、所述吊车卷筒到所述旋转装置之间的绳长L₀、所述钢丝绳总长L_z确定所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a，公式为：

$L_a=L_z-\left(\begin{array}{c}\mathrm{\π}(D_{\mathrm{dj}}+d_s)m_{\mathrm{djjt}}+\\ \mathrm{\π}(k_{\mathrm{dja}}-1)d_s\×z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}}+\\ 2\mathrm{\π}(m_{\mathrm{djjt}}-z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}})k_{\mathrm{dja}}\×d_s\end{array}\right)-L_0;$

第四处理单元，用于根据所述钢丝绳卷筒的底径D_s、所述钢丝绳的直径d_s、所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a、所述钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa，公式为： $n_{\mathrm{csa}}=\mathrm{ceil}\left(\frac{-\frac{D_s}{d_s}+\sqrt{{\left(\frac{D_s}{d_s}\right)}^2+\frac{{4L}_a}{\mathrm{\π}\×z_{\mathrm{jt}}\×d_s}}}{2}\right);$

第五处理单元，用于根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa、所述钢丝绳的直径d_s确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳直径D_a，公式为：D_a=D_dj+(2n_csa-1)d_s。

进一步地，所述方法还包括：

第三控制模块，用于当

为正数时，控制所述排绳装置的排缆电机正向旋转；当

为负值时，控制所述排绳装置的排缆电机反向旋转，其中n_csa为钢丝绳卷筒的实时放绳层数。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

根据吊车卷筒的当前转速、吊车卷筒实时的绕绳直径、钢丝绳卷筒实时的放绳直径和旋转装置的减速机传动比确定旋转电机转速，旋转装置以该旋转电机转速转动时，钢丝绳卷筒卷绳的速度及放绳的速度与吊车卷筒卷绳的速度及放绳的速度相同，使得钢丝绳不至于张得太紧或者过于松驰，能顺利地卷到吊车卷筒上。本实施例调整钢丝绳缠绕的松紧时无需人工参与，仅仅控制旋转装置的速度即能实现，更省力、更精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例钢丝绳缠绕控制方法的流程图。

图2是本发明实施例钢丝绳缠绕控制系统的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1，本实施例钢丝绳缠绕控制方法，涉及旋转装置、排缆装置和吊车，其中，钢丝绳自身的卷筒（下面简称为钢丝绳卷筒）固定在旋转装置上，钢丝绳的自由端通过排缆装置固定在吊车的卷筒（下面简称为吊车卷筒）上。

本实施例钢丝绳缠绕控制方法包括：

步骤S11，检测吊车卷筒的当前转速n_djjt；

步骤S12，确定吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；

步骤S13，确定钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；

步骤S14，根据吊车卷筒的当前转速n_djjt、吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s，公式为： $n_s=\frac{n_{\mathrm{djjt}}\×D_{\mathrm{dja}}\×i_s}{D_a};$

步骤S15，控制旋转装置的旋转电机以旋转电机转速n_s转动。

由上述技术方案可知，根据吊车卷筒的当前转速、吊车卷筒实时的绕绳直径、钢丝绳卷筒实时的放绳直径和旋转装置的减速机传动比确定旋转电机转速，旋转装置以该旋转电机转速转动时，钢丝绳卷筒卷绳的速度及放绳的速度与吊车卷筒卷绳的速度及放绳的速度相同，使得钢丝绳不至于张得太紧或者过于松驰，能顺利地卷到吊车卷筒上。本实施例调整钢丝绳缠绕的松紧时无需人工参与，仅仅控制旋转装置的速度即能实现，因此更省力、更精确。

需要指出的是，吊车卷筒的当前速度n_djjt可以通过吊车卷筒末端的速度传感器探测得到。

进一步地，参考图1，本实施例钢丝绳缠绕控制方法还包括：

步骤S16，根据钢丝绳的直径d_s、排缆装置的减速机传动比i_ps、排缆装置的螺距p_ps、旋转装置的减速机传动比i_s以及旋转电机转速n_s确定排缆电机转速n_ps，公式为： $n_{\mathrm{ps}}=\frac{1.05d_s\×i_{\mathrm{ps}}}{p_{\mathrm{ps}}\×i_s}\×n_s;$

步骤S17，控制排缆装置的排缆电机以排缆电机转速n_ps转动。

由上述技术方案可知，根据钢丝绳的直径、排缆装置的减速机传动比、排缆装置的螺距以及旋转装置的减速机传动比确定排缆电机转速，排缆装置以排缆电机转速转动时，钢丝成排线整齐，便于将钢丝成从钢丝绳卷筒顺利缠绕到吊车卷筒上。

进一步地，步骤S12包括：

（121）获取吊车卷筒的转的总圈数m_djjt；

（122）根据吊车卷筒的转的总圈数m_djjt以及吊车卷筒单层的圈数z_djjt确定吊车卷筒实时的满绳层数k_dja，公式为：

其中，函数ceil(x)定义为不小于x的最小整数；

（123）根据吊车卷筒的底径D_dj、吊车卷筒实时的满绳层数k_dja和钢丝绳的直径d_s确定吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，公式为：D_dja=D_dj+(2k_dja-1)d_s。

需要说明的是，步骤S12b中，吊车卷筒单层的圈数z_djjt的计算公式为其中L_dj为吊车卷筒的长度L_dj，d_s为钢丝绳的直径d_s。

需要指出的是，吊车卷筒的转的总圈数m_djjt可以通过吊车卷筒末端的绝对值编码器探测得到。

进一步地，步骤S13包括：

（131）根据吊车卷筒的转的总圈数m_djjt、吊车卷筒的底径D_dj、钢丝绳的直径d_s、吊车卷筒单层的圈数z_djjt、吊车卷筒实时的满绳层数k_dja、吊车卷筒到旋转装置之间的绳长L₀、钢丝绳总长L_z确定钢丝绳卷筒的实时绳长L_a，公式为： $L_a=L_z-\left(\begin{array}{c}\mathrm{\π}(D_{\mathrm{dj}}+d_s)m_{\mathrm{djjt}}+\\ \mathrm{\π}(k_{\mathrm{dja}}-1)\×{d_s{z}_{\mathrm{djjt}}\×k}_{\mathrm{dja}}+\\ 2\mathrm{\π}(m_{\mathrm{djjt}}-z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}})k_{\mathrm{dja}}\×d_s\end{array}\right)-L_0;$

（132）根据钢丝绳卷筒的底径D_s、钢丝绳的直径d_s、钢丝绳卷筒的实时绳长L_a、钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt确定钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa，公式为： $n_{\mathrm{csa}}=\mathrm{ceil}\left(\frac{-\frac{D_s}{d_s}+\sqrt{{\left(\frac{D_s}{d_s}\right)}^2+\frac{{4L}_a}{\mathrm{\π}\×z_{\mathrm{jt}}\×d_s}}}{2}\right);$

（133）根据吊车卷筒的底径D_dj、钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa、钢丝绳的直径d_s确定钢丝绳卷筒的实时放绳直径D_a，计算公式为：D_a=D_dj+(2n_csa-1)d_s。

需要说明的是，钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt的计算公式为：

L_jt为钢丝绳卷筒的长度，d_s为钢丝绳的直径。

进一步地，参考图1，本实施例钢丝绳缠绕控制方法还包括：

当

为正数时，控制排绳装置的排缆电机正向旋转，当

为负值时，控制排绳装置的排缆电机反向旋转，其中n_csa为钢丝绳卷筒的实时放绳层数。

需要说明的是，本步骤通过监控

的正负，来确定钢丝绳在吊车卷筒当前层的位置，进而确定排缆电机是否换向，这能避免钢丝绳在吊车卷筒边沿堆积，可实现吊车卷筒自动换层。

实施例二

如图2，本实施例提供了一种钢丝绳缠绕控制系统，包括旋转装置、排缆装置以及吊车，钢丝绳自身的钢丝绳卷筒固定在旋转装置上，钢丝绳的自由端通过排缆装置固定在吊车的吊车卷筒上。旋转驱动变频器驱动旋转装置内的旋转电机，以控制旋转装置进行换向和调速；排缆驱动变频器驱动排缆装置的排缆电机工作，以控制排缆装置进行换向和调速。

该系统还包括：

吊车卷筒当前转速检测模块10，用于检测吊车卷筒的当前转速n_djjt；

吊车卷筒实时绕绳直径确定模块20，用于确定吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；

钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块30，用于确定钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；

第一处理模块40，用于根据吊车卷筒的当前转速n_djjt、吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s，公式为： $n_s=\frac{n_{\mathrm{djjt}}\×D_{\mathrm{dja}}\×i_s}{D_a};$

第一控制模块50，用于控制旋转装置的旋转电机以旋转电机转速n_s转动。

由上述技术方案可知，第一处理模块根据吊车卷筒的当前转速、吊车卷筒实时的绕绳直径、钢丝绳卷筒实时的放绳直径和旋转装置的减速机传动比确定旋转电机转速，第一控制模块控制旋转装置以该旋转电机转速转动时，钢丝绳卷筒卷绳的速度及放绳的速度与吊车卷筒卷绳的速度及放绳的速度相同，使得钢丝绳不至于张得太紧或者过于松驰，能顺利地卷到吊车卷筒上。本实施例调整钢丝绳缠绕的松紧时无需人工参与，仅仅控制旋转装置的速度即能实现，因此更省力、更精确。

需要指出的是，吊车卷筒当前转速检测模块10可以是安装在吊车卷筒末端的速度传感器。第一处理模块40确定出旋转电机转速n_s后，第一控制模块50控制旋转装置的旋转电机以旋转电机转速n_s转动，具体可以为，第一处理模块40将确定的旋转电机转速n_s发送至PLC（可编程逻辑控制器，ProgrammableLogic Controller），PLC产生对应旋转电机转速n_s的速度控制信号控制旋转驱动变频器工作，这样，旋转电机在旋转驱动变频器的控制下以排缆电机转速n_ps工作。

进一步地，该系统还包括：

第二处理模块60，根据钢丝绳的直径d_s、排缆装置的减速机传动比i_ps、排缆装置的螺距p_ps、旋转装置的减速机传动比i_s以及旋转电机转速n_s确定排缆电机转速n_ps，公式为： $n_{\mathrm{ps}}=\frac{1.05d_s\×i_{\mathrm{ps}}}{p_{\mathrm{ps}}\×i_s}\×n_s;$

第二控制模块70，用于控制该排缆装置的排缆电机以排缆电机转速n_ps转动。

由上述技术方案可知，第二处理模块根据钢丝绳的直径、排缆装置的减速机传动比、排缆装置的螺距以及旋转装置的减速机传动比确定排缆电机转速，第二控制模块控制排缆装置以排缆电机转速转动时，钢丝成排线整齐，便于将钢丝成从钢丝绳卷筒顺利缠绕到吊车卷筒上。

需要指出的是，第二处理模块60确定出排缆电机转速n_ps后，第二控制模块70控制旋转装置的旋转电机以排缆电机转速n_ps转动，具体可以为，第二处理模块60将确定的排缆电机转速n_ps发送至PLC，PLC产生对应排缆电机转速n_ps的速度控制信号控制排缆驱动变频器工作，这样，排缆电机在排缆驱动变频器的控制下以排缆电机转速n_ps工作。

进一步地，吊车卷筒实时绕绳直径确定模块20包括：

吊车卷筒总转圈数获取单元，用于获取吊车卷筒的转的总圈数m_djjt；

第一处理单元，用于根据吊车卷筒的转的总圈数m_djjt以及吊车卷筒单层的圈数z_djjt确定吊车卷筒实时的满绳层数k_dja，公式为：其中，函数ceil(x)为不小于x的最小整数；

第二处理单元，用于根据吊车卷筒的底径D_dj、吊车卷筒实时的满绳层数k_dja和钢丝绳的直径d_s确定吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，公式为：D_dja=D_dj+(2k_dja-1)d_s。

吊车卷筒总转圈数获取单元可以是安装在吊车卷筒末端的绝对值编码器。

进一步地，钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块30包括：

第三处理单元，用于根据吊车卷筒的转的总圈数m_djjt、吊车卷筒的底径D_dj、钢丝绳的直径d_s、吊车卷筒单层的圈数z_djjt、吊车卷筒实时的满绳层数k_dja、吊车卷筒到旋转装置之间的绳长L₀、钢丝绳总长L_z确定钢丝绳卷筒的实时绳长L_a，公式为： $L_a=L_z-\left(\begin{array}{c}\mathrm{\π}(D_{\mathrm{dj}}+d_s)m_{\mathrm{djjt}}+\\ \mathrm{\π}(k_{\mathrm{dja}}-1)d_s\×z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}}+\\ 2\mathrm{\π}(m_{\mathrm{djjt}}-z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}})k_{\mathrm{dja}}\×d_s\end{array}\right)-L_0;$

第四处理单元，用于根据钢丝绳卷筒的底径D_s、钢丝绳的直径d_s、钢丝绳卷筒的实时绳长L_a、钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt确定钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa，公式为： $n_{\mathrm{csa}}=\mathrm{ceil}\left(\frac{-\frac{D_s}{d_s}+\sqrt{{\left(\frac{D_s}{d_s}\right)}^2+\frac{{4L}_a}{\mathrm{\π}\×z_{\mathrm{jt}}\×d_s}}}{2}\right);$

第五处理单元，用于根据吊车卷筒的底径D_dj、钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa、钢丝绳的直径d_s确定钢丝绳卷筒的实时放绳直径D_a，公式为：D_a=D_dj+(2n_csa-1)d_s。

进一步地，该系统还包括：

第三控制模块，用于当

为正数时，控制排绳装置的排缆电机正向旋转；当

为负值时，控制排绳装置的排缆电机反向旋转，其中n_csa为钢丝绳卷筒的实时放绳层数。

第三控制模块通过监控

的正负，确定钢丝绳在吊车卷筒当前层的位置，进而确定排缆电机是否换向，这能避免钢丝绳在吊车卷筒边沿堆积，可实现吊车卷筒自动换层。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢丝绳缠绕控制方法，所述钢丝绳自身的钢丝绳卷筒固定在旋转装置上，所述钢丝绳的自由端通过排缆装置固定在吊车的吊车卷筒上，其特征在于，所述方法包括：

检测所述吊车卷筒的当前转速n_djjt；

确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；

确定所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；

根据所述吊车卷筒的当前转速n_djjt、所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和所述旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s，公式为： $n_s=\frac{n_{\mathrm{djjt}}\×D_{\mathrm{dja}}\×i_s}{D_a};$

控制所述旋转装置的旋转电机以所述旋转电机转速n_s转动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述钢丝绳的直径d_s、所述排缆装置的减速机传动比i_ps、所述排缆装置的螺距p_ps、所述旋转装置的减速机传动比i_s以及所述旋转电机转速n_s确定排缆电机转速n_ps，公式为： $n_{\mathrm{ps}}=\frac{1.05d_s\×i_{\mathrm{ps}}}{p_{\mathrm{ps}}\×i_s}\×n_s;$

控制所述排缆装置的排缆电机以所述排缆电机转速n_ps转动。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，包括：

获取所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt；

根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt以及所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt确定所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja，公式为：

其中，函数ceil(x)为不小于x的最小整数；

根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja和所述钢丝绳的直径d_s确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，公式为：D_dja=D_dj+(2k_dja-1)d_s。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述旋转装置的钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a，包括：

根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt、所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳的直径d_s、所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja、所述吊车卷筒到所述旋转装置之间的绳长L₀、所述钢丝绳总长L_z确定所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a，公式为： $L_a=L_z-\left(\begin{array}{c}\mathrm{\π}(D_{\mathrm{dj}}+d_s)m_{\mathrm{djjt}}+\\ \mathrm{\π}(k_{\mathrm{dja}}-1)d_s\×z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}}+\\ 2\mathrm{\π}(m_{\mathrm{djjt}}-z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}})k_{\mathrm{dja}}\×d_s\end{array}\right)-L_0;$

根据所述钢丝绳卷筒的底径D_s、所述钢丝绳的直径d_s、所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a、所述钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa，公式为： $n_{\mathrm{csa}}=\mathrm{ceil}\left(\frac{-\frac{D_s}{d_s}+\sqrt{{\left(\frac{D_s}{d_s}\right)}^2+\frac{{4L}_a}{\mathrm{\π}\×z_{\mathrm{jt}}\×d_s}}}{2}\right);$

根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa、所述钢丝绳的直径d_s确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳直径D_a，公式为：D_a=D_dj+(2n_csa-1)d_s。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当为正数时，控制所述排绳装置的排缆电机正向旋转；当

为负值时，控制所述排绳装置的排缆电机反向旋转，其中n_csa为所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数。

6.一种钢丝绳缠绕控制系统，包括旋转装置、排缆装置以及吊车，所述钢丝绳自身的钢丝绳卷筒固定在所述旋转装置上，所述钢丝绳的自由端通过所述排缆装置固定在所述吊车的吊车卷筒上，其特征在于，所述系统还包括：

吊车卷筒当前转速检测模块，用于检测所述吊车卷筒的当前转速n_djjt；

吊车卷筒实时绕绳直径确定模块，用于确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja；

钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块，用于确定所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a；

第一处理模块，用于根据所述吊车卷筒的当前转速n_djjt、所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja、所述钢丝绳卷筒实时的放绳直径D_a和所述旋转装置的减速机传动比i_s确定旋转电机转速n_s，公式为：

第一控制模块，用于控制所述旋转装置的旋转电机以所述旋转电机转速n_s转动。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二处理模块，根据所述钢丝绳的直径d_s、所述排缆装置的减速机传动比i_ps、所述排缆装置的螺距p_ps、所述旋转装置的减速机传动比i_s以及所述旋转电机转速n_s确定排缆电机转速n_ps，公式为：

第二控制模块，用于控制所述排缆装置的排缆电机以所述排缆电机转速n_ps转动。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述吊车卷筒实时绕绳直径确定模块包括：

吊车卷筒总转圈数获取单元，用于获取所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt；

第一处理单元，用于根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt以及所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt确定所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja，公式为：

其中，函数ceil(x)为不小于x的最小整数；

第二处理单元，用于根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja和所述钢丝绳的直径d_s确定所述吊车卷筒实时的绕绳直径D_dja，公式为：D_dja=D_dj+(2k_dja-1)d_s。

9.如权利要求8述的系统，其特征在于，所述钢丝绳卷筒实时放绳直径确定模块包括：

第三处理单元，用于根据所述吊车卷筒的转的总圈数m_djjt、所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳的直径d_s、所述吊车卷筒单层的圈数z_djjt、所述吊车卷筒实时的满绳层数k_dja、所述吊车卷筒到所述旋转装置之间的绳长L₀、所述钢丝绳总长L_z确定所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a，公式为：

$L_a=L_z-\left(\begin{array}{c}\mathrm{\π}(D_{\mathrm{dj}}+d_s)m_{\mathrm{djjt}}+\\ \mathrm{\π}(k_{\mathrm{dja}}-1)d_s\×z_{\mathrm{djjt}}\×k_{\mathrm{dja}}+\\ 2\mathrm{\π}{(m_{\mathrm{djjt}}-z_{\mathrm{djjt}}\·k_{\mathrm{dja}})k}_{\mathrm{dja}}\×d_s\end{array}\right)-L_0;$

第四处理单元，用于根据所述钢丝绳卷筒的底径D_s、所述钢丝绳的直径d_s、所述钢丝绳卷筒的实时绳长L_a、所述钢丝绳卷筒单层的圈数z_jt确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa，公式为： $n_{\mathrm{csa}}=\mathrm{ceil}\left(\frac{-\frac{D_s}{d_s}+\sqrt{{\left(\frac{D_s}{d_s}\right)}^2+\frac{{4L}_a}{\mathrm{\π}\·z_{\mathrm{jt}}\·d_s}}}{2}\right);$

第五处理单元，用于根据所述吊车卷筒的底径D_dj、所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数n_csa、所述钢丝绳的直径d_s确定所述钢丝绳卷筒的实时放绳直径D_a，公式为：D_a=D_dj+(2n_csa-1)d_s。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述方法还包括：

第三控制模块，用于当

为正数时，控制所述排绳装置的排缆电机正向旋转；当

为负值时，控制所述排绳装置的排缆电机反向旋转，其中n_csa为所述钢丝绳卷筒的实时放绳层数。

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