CN104891344A - 一种起重机自动寻速控制系统 - Google Patents

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白宏伟
张永停
刘琳霞
张颖
陈晓宇
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/48—Automatic control of crane drives for producing a single or repeated working cycle; Programme control
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种起重机自动寻速控制系统，检测单元含有传感器，对起重机的实时起重重量的检测，并将模拟信号传送给信息运算处理单元；信息运算处理单元对检测单元送来的模拟信号进行处理，输出相应的数字量信号给控制核心；控制核心为PLC单片机，对接收的数字量信号进行处理计算，以事先设定好的额定起重重量对应相应的速度频率来控制执行单元的频率输出，达到控制运行速度的目的；执行单元包括变频器，执行控制核心的指令控制频率输出，从而控制与其连接的设备的运行速度；本发明的有益效果是提供了一种集多段速/自动寻速于一体的智能控制系统，减少了人为操作的不安全因素。

Description

一种起重机自动寻速控制系统
技术领域
本发明属于起重机速度控制系统技术领域，涉及一种起重机自动寻速控制系统。
背景技术
目前比较高级的起重机速度控制系统采用的是：变频多段速控制，变频器多段速控制方式需要司机根据经验操作，司机要注意力高度集中，一旦司机发生误判或误操作，会出现不安全因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种起重机自动寻速控制系统，解决了目前起重机速度控制系统采用的是变频多段速控制，需要司机根据经验操作，一旦司机发生误判或误操作，会出现不安全因素的问题。
本发明所采用的技术方案是包括检测单元、信息处理单元、控制核心、执行单元和设备；
检测单元含有传感器，对起重机的实时起重重量的检测，并将模拟信号传送给信息运算处理单元；
信息运算处理单元对检测单元送来的模拟信号进行处理，输出相应的数字量信号给控制核心；
控制核心为PLC单片机，对接收的数字量信号进行处理计算，以事先设定好的额定起重重量对应相应的速度频率来控制执行单元的频率输出，达到控制运行速度的目的；
执行单元包括变频器，执行控制核心的指令控制频率输出，从而控制与其连接的设备的运行速度；
进一步，控制核心还连接有控制器/显示单元，通过控制器选择多段速或自动寻速控制模式，并实时显示起重机各机构的运行速度。
进一步，所述检测单元为座压式传感器；所述信息运算处理单元为通用的数据处理器；所述控制核心为西门子S7-200CN；所述执行单元为通用的变频器调速系统；所述控制器/显示单元型号为OP170B。
进一步，所述控制核心控制运行速度方法为将4-20mA的电流模拟量划分为4段：4-7mA、7-12mA、12-17mA、17-20mA，设定当空钩0-20％Gn，对应4-7mA时以最高速度4运行，20％Gn-50％Gn，对应7-12mA时以速度3运行，50％Gn-80％Gn，对应12-17mA时以速度2运行，80％Gn-110％Gn，对应17-20mA时以最低速度1运行，负载大于110％Gn时，中断起重机的起升运行，同时发出声光报警。
本发明的有益效果是提供了一种集多段速/自动寻速于一体的智能控制系统，减少了人为操作的不安全因素。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图；
图2是本发明控制核心控制设备速度的流程示意图；
图3是本发明控制系统应用在100T造船门机上的PLC接口示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明控制系统是起重机在起吊和运行工作中，实现起升及运行机构的智能化控制和安全工作的一种电气控制系统。如图1所示，包括检测单元1、信息处理单元2、控制核心3、执行单元4和设备5。
检测单元1含有传感器，对起重机的实时起重重量的检测，并将模拟信号传送给信息运算处理单元2；
信息运算处理单元2对检测单元1送来的模拟信号进行处理，输出相应的数字量信号给控制核心3；
控制核心3为PLC单片机，对接收的数字量信号进行处理计算，以事先设定好的额定起重重量对应相应的速度频率来控制执行单元4的频率输出，达到控制运行速度的目的；
执行单元4包括变频器，执行控制核心3的指令控制频率输出，从而控制与其连接的设备5的运行速度；
控制核心3还连接有控制器/显示单元6，通过控制器选择多段速或自动寻速控制模式，并实时显示起重机各机构的运行速度。
其中，检测单元1为座压式传感器。信息运算处理单元2为通用的数据处理器。控制核心3为PLC(西门子S7-200CN)。执行单元4为通用的变频器调速系统。控制器/显示单元6型号为OP170B，包括控制器和触摸屏。
如图2所示为本发明控制核心3控制设备速度的流程。传感器检测到的实时起重量与转化的电信号呈线性关系，即电信号越小，实时起重量越小；电信号越大，实时起重量越大。具体控制方法为：将4-20mA的电流模拟量划分为4段：4-7mA、7-12mA、12-17mA、17-20mA。设定当空钩0-20％Gn(对应4-7mA)时以最高速度4运行，20％Gn-50％Gn(对应7-12mA)时以速度3运行，50％Gn-80％Gn(对应12-17mA)时以速度2运行，80％Gn-110％Gn(对应17-20mA)时以最低速度1运行，如果负载大于110％Gn时，无论是实际超载还是冲击载荷引起的动载超载，信息计算处理单元均输出信号中断起重机的起升运行，同时发出声光报警。Gn为额定起重重量。
下面列举具体实施例对本发明进行说明：
实施例1：应用本发明控制系统设计100T造船门机：以主起升为例，表1为主起升自动寻速I/O分配表。
表1
I/O点 用途 I/O点 用途
I0.0 零位 Q0.0 正向
I0.1 主钩上升一档 Q0.1 反向
I0.2 主钩下降一档 Q0.2 多段速控制
I0.3 主钩二档 Q0.3 多段速控制
I0.4 主钩三档 Q0.4 多段速控制
I0.5 主钩四档
I9.3 自动寻速启动
图3为本发明控制系统应用在100T造船门机上的PLC接口示意图。虚线框内的部分为一个主令控制器，黑点为主令控制器的触点，I0.0-I0.5、I9.3是PLC的输入点，Q0.0-Q0.4是PLC的输出点。
本发明控制系统的优点还在于：多段速/自动寻速一体化起重机智能控制系统，适用于桥式起重机、门式起重机等不同工作环境中的起重机，系统自动化程度高，运行可靠，性能稳定，可大大提高工作效率，节能省电、减少操作人员的工作强度，为起重机安全生产提供很大的支持。可以根据需要选择多段速度控制或自动寻速控制。选择自动寻速控制模式后，控制核心调用自动寻速子程序，就可将多段速屏蔽掉，此时，起重机运行机构是按照实时起重量的值设定的相对应的速度频率运行，此时操作控制器的多段速档位不能改变起升机构的运行速度。保证了系统安全，避免误操作。
本发明在保留多段速控制的基础上，采用集多段速/自动寻速一体化智能控制，操作可以多段速/自动寻速自由转换，系统自动化程度高，采用自动寻速时，系统调用相应的自动寻速子程序，屏蔽掉多段速，保证了系统安全，避免误操作。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种起重机自动寻速控制系统，其特征在于：包括检测单元、信息处理单元、控制核心、执行单元和设备；
检测单元含有传感器，对起重机的实时起重重量的检测，并将模拟信号传送给信息运算处理单元；
信息运算处理单元对检测单元送来的模拟信号进行处理，输出相应的数字量信号给控制核心；
控制核心为PLC单片机，对接收的数字量信号进行处理计算，以事先设定好的额定起重重量对应相应的速度频率来控制执行单元的频率输出，达到控制运行速度的目的；
执行单元包括变频器，执行控制核心的指令控制频率输出，从而控制与其连接的设备的运行速度。
2.按照权利要求1所述一种起重机自动寻速控制系统，其特征在于：所述控制核心连接有控制器/显示单元，通过控制器选择多段速或自动寻速控制模式，并实时显示起重机各机构的运行速度。
3.按照权利要求1所述一种起重机自动寻速控制系统，其特征在于：所述检测单元为座压式传感器；所述信息运算处理单元为通用的数据处理器；所述控制核心为西门子S7-200CN；所述执行单元为通用的变频器调速系统；所述控制器/显示单元型号为OP170B。
4.按照权利要求1所述一种起重机自动寻速控制系统，其特征在于：所述控制核心控制运行速度方法为将4-20mA的电流模拟量划分为4段：4-7mA、7-12mA、12-17mA、17-20mA，设定当空钩0-20％Gn，对应4-7mA时以最高速度4运行，20％Gn-50％Gn，对应7-12mA时以速度3运行，50％Gn-80％Gn，对应12-17mA时以速度2运行，80％Gn-110％Gn，对应17-20mA时以最低速度1运行，负载大于110％Gn时，中断起重机的起升运行，同时发出声光报警。
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