CN105502169B - 起重机双葫芦小车联动限位防护系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机双葫芦小车联动限位防护系统，包括，分别设置在两个小车上的传感装置，PLC模块，其分别与两个所述的传感装置通讯连接，与地面操作端通讯连接，所述的PLC的输出经中间继电器模块连接至执行模块。所述的光电限位传感器包括固定设置在所述的横杆或立杆上的反光板，设置在所述的反光板一侧设置的反射式光电传感器。本发明采用PLC控制器作为控制核心，有效提高了两个小车控制的同步性，实现了同步起吊和运行，而且，设置多组传感设备，分别对正常工作、接近和碰撞进行监测，有效防止了碰撞情况发生，而且相对操作端没有做出任何较大调整，操作者上手快，要求低。

Description

起重机双葫芦小车联动限位防护系统的控制方法

技术领域

本发明涉及起重设备技术领域，特别是涉及一种起重机双葫芦小车联动限位防护系统的及控制方法。

背景技术

双葫芦起重机是常规起重机中的一类，在特定场合使用时会遇到双葫芦同时抬吊的情况，如物料长度过长在吊装时通过吊具难以保持物料平衡，此时，通过双葫芦同时抬吊方能保证物料在吊装时的平稳。同时，在联动时不但葫芦的起升方向需要达到同步的要求，而且葫芦的小车运行机构也必须符合同步联动的要求。这种情况下，如果安全限位安排不合理在运行起不到充分保护的作用，在操作设备时会存在很大的安全隐患。

如：在钢厂的管材或者线棒材吊装车间，会应用到双葫芦联动的功能，期望达到的理想状态是两只葫芦运行完全同步，可以类比为一只尺寸足够大的双钩葫芦，启动、运行、停止操控宛如一体，这样在极大的提高设备使用安全系数的同时，也可以大幅提升生产效率。

当前普通的控制模式下，双小车在联动时由于限位设置问题，会出现两车起步或停车不同步，而使吊装的物料产生晃动，甚至脱落。

随着市场对起重机等特种设备人性化，智能化要求越来越高的同时，起重机的安全性将一直是特种设备最大的侧重点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种起重机双葫芦小车联动限位防护系统的控制方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种起重机双葫芦小车联动限位防护系统，包括，

分别设置在两个小车上的传感装置，包括旋转限位传感器，光电限位传感器以及行程限位传感器；

PLC模块，其分别与两个所述的传感装置通讯连接，与地面操作端通讯连接，所述的PLC的输出经中间继电器模块连接至执行模块。

所述的传感装置包括与小车固定连接的立杆，固定设置在所述的立杆上的横杆，以及与所述的横杆固定连接的伸出杆，

所述的行程限位传感器包括在设置在横杆上的行程开关、设置在所述的伸出杆上并与另一个小车上的行程开关干涉的拨杆，

所述的旋转限位传感器在所述的立杆顶部，

所述的光电限位传感器包括固定设置在所述的横杆或立杆上的反光板，设置在所述的反光板一侧设置的反射式光电传感器。

所述的拨杆包括与所述的伸出杆固定连接的连接段，以及与所述的连接端一体形成并向外弯折延伸的干涉段。

一种起重机双葫芦小车联动限位防护系统的控制方法，包括以下两种模式，

一)单小车运行，

1)两小车相接近过程中，在达到光电限位传感器感测距离时，光电限位传感器触发，此时运动的小车自动减速到慢速；当行程限位传感器被触发，此时运动的小车自动停车；

2)运动的小车接近与安全尺时，对应的旋转限位传感器的激发动作信号并传递给PLC模块，PLC模块对应地控制小车先减为慢速后停止；

二)两小车联动，

两小车的光电限位传感器、行程限位传感器的通讯被PLC模块自动屏蔽,PLC模块控制两个小车同步起降和行进，当小车与对应侧的安全尺干涉时，对应的旋转限位传感器的激发动作信号并传递给PLC模块，PLC模块对应地控制两个小车同步先减为慢速后停止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用PLC控制器作为控制核心，有效提高了两个小车控制的同步性，实现了同步起吊和运行，而且，设置多组传感设备，分别对正常工作、接近和碰撞进行监测，有效防止了碰撞情况发生，而且相对操作端没有做出任何较大调整，操作者上手快，要求低。

附图说明

图1所示为传感装置示意图；

图2所示为安装示意图；

图3所示为本发明的起重机双葫芦小车联动限位防护系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，本发明的起重机双葫芦小车联动限位防护系统，包括分别设置在两个小车上的两个传感装置，其包括旋转限位传感器，光电限位传感器以及行程限位传感器；其中，旋转限位传感器，如十字限位传感器用以与对应设置的安全尺相干涉以进行到达预定位置的加速或者减速，所述的光电限位传感器用以检测两个小车的距离，当达到预定距离，如1.5m，小车则自动进入慢速状态，当行程限位传感器为碰触式传感器，当限位开关被触发则有信号输出时，则小车立即停止，防止碰撞发生。

PLC模块，其分别与两个所述的传感装置通讯连接，与地面操作端通讯连接，所述的PLC的输出经中间继电器模块连接至执行模块。

本发明采用可编程逻辑控制器，简称PLC(Programmable logic Controller)，是以机算机技术为基础的新型工业控制装置。它采用一类可编程的存储器，用于其内部分存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算与算术操作等面向用户指令，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC使用方便，编程简单，功能强，可靠性高，抗干扰能力强等特点，一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。而且可靠性高，抗干扰能力强，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，触点接触不良造成的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场。

本发明采用PLC控制器作为控制核心，有效提高了两个小车控制的同步性，实现了同步起吊和运行，而且，设置多组传感设备，分别对正常工作、接近和碰撞进行监测，有效防止了其发生碰撞情况发生，而且相对操作端没有做出任何较大调整，操作者上手快，要求低。

具体来说，所述的传感装置的支架包括与小车固定连接的连接板51和与所述的连接板51固定连接的立杆52，固定设置在所述的立杆上的横杆53，以及与所述的横杆固定连接且朝向另一小车方向延伸的伸出杆54，所述的行程限位传感器包括在设置在横杆上的行程开关、设置在所述的伸出杆上并与另一个小车上的行程开关干涉的拨杆55，所述的旋转限位传感器在所述的立杆顶部的载板56上，所述的光电限位传感器包括固定设置在所述的横杆或立杆上的反光板57，设置在所述的反光板一侧设置的反射式光电传感器。所述的拨杆包括与所述的伸出杆固定连接的连接段，以及与所述的连接端一体形成并向外弯折延伸的干涉段。向外弯折设计，有效避免了直接碰撞导致的传感器受损，提高使用寿命。其中，所述的伸出杆、光电传感器以及反光板均通过套管6、7、8设置在横杆或立杆上，以便调节和固定。

本发明的传感器装置通过支架将各传感器进行整合，便于安装，而且沿竖直方向呈空间层状分布，各传感器间互相无干扰，功能性强，而且便于安装，设置便利，可为各种设备提供运行多级安全保护。

具体来说，十字限位传感器110(如意大利GG品牌的FCR006)，其包括分别对应的安全尺1、2、3、4的四周常闭触点1-2、7-8、3-4、5-6，本发明中把触点4和5短接，即3-6可视为一组常闭触点，下同，

小车100的光电限位传感器120，如OS80-RVR5Q1,包括线圈1-2、一组常闭触点3-4、一组常开触点3-5，

小车100的行程开关130，如TZ8108，包括一组常开触点13-14、一组常闭触点21-22，以及拨杆131；

小车200的十字限位传感器210，小车200的光电限位传感器220，小车200的行程开关230，以及拨杆231；与小车100的类似，在此不再赘述。其中，拨杆131与行程开关230成对设置，拨杆231与行程开关130成对设置。

所述的中间继电器模块，包括6只中间继电器，型号为施耐德RXM4AB2B7及配套底座RXZE1M4C，分别为AKO、AK1、AK2、AK3、AK4、AK5；其中，

小车100的左控制线串接AK0的一组常闭触点、

小车100的右控制线串接AK1的一组常闭触点、

小车100的快速控制线串接AK2的一组常闭触点；

小车200的左控制线串接AK3的一组常闭触点；

小车200的右控制线串接AK4的一组常闭触点；

小车200的快速控制线串接AK5的一组常闭触点；

所述的PLC模块，可选西门子S7-200PLC CPU224XP，该型号含有16个输入点和10个输出点。

输入点信号来源：

一组电信号通过小车100上十字限位传感器110的一组常闭触点进入PLC的输入点I0.0(常态为1，触发后为0)；

一组电信号通过小车100上十字限位传感器110的一组常闭触点进入PLC的输入点I0.1(常态为1，触发后为0)；

一组电信号通过小车100上十字限位传感器110的一组常闭触点进入PLC的输入点I0.2(常态为1，触发后为0)；

一组电信号通过小车200上十字限位传感器210的一组常闭触点进入PLC的输入点I0.3(常态为1，触发后为0)；

一组电信号通过小车200上十字限位传感器210的一组常闭触点进入PLC的输入点I0.4(常态为1，触发后为0)；

一组电信号通过小车200上十字限位传感器210的一组常闭触点进入PLC的输入点I0.5(常态为1，触发后为0)；

一组电信号通过小车1上光电限位传感器120的一组常开触点进入PLC的输入点I0.6(常态为0，触发后为1)；

一组电信号通过小车200上光电限位传感器220的一组常开触点进入PLC的输入点I0.7(常态为0，触发后为1)；

一组电信号通过小车1上行程开关130的一组常开触点进入PLC的输入点I1.0(常态为0，触发后为1)；

一组电信号通过小车200上行程开关230的一组常开触点13-14进入PLC的输入点I1.1(常态为0，触发后为1)；

一组电信号通过地面模块T的一组常开触点进入PLC的输入点I1.2(常态为0，触发后为1)；

输出点信号去向：

PLC输出点Q0.0的电信号通过中间继电器AK0的线圈进入回路；

PLC输出点Q0.1的电信号通过中间继电器AK1的线圈进入回路；

PLC输出点Q0.2的电信号通过中间继电器AK2的线圈进入回路；

PLC输出点Q0.3的电信号通过中间继电器AK3的线圈进入回路；

PLC输出点Q0.4的电信号通过中间继电器AK4的线圈进入回路；

PLC输出点Q0.5的电信号通过中间继电器AK5的线圈进入回路；

所述的执行模块，是起重机葫芦小车100和小车200运行机构的控制模块；

所述的地面控制模块，为手电门或遥控器上的旋钮或按键开关T,本发明中用到一组常开触点。

根据以上情况，起重机运行有以下几种操作状态：

一、小车100单独运行

此时小车100上十字限位传感器110、光电限位传感器120、行程开关130形成保护：

1)小车100接近小车200时，在1.5m左右光电限位传感器120触发，此时小车100自动减速到慢速；当小车200的机械拨杆231触发行程开关130，此时小车100自动停车；

2)小车100接近十字限位安全尺1和2或3和4时先减为慢速并在再次与安全尺碰触后停止。

二、小车200单独运行

此时小车200上十字限位传感器210、光电限位传感器220、行程开关230形成保护：

1)小车200接近小车100时，在1.5m左右光电限位传感器220触发，此时小车200自动减速到慢速；当拨杆131触发行程开关230，此时小车200自动停车；

2)小车200先后接近十字限位安全尺1和2或3和4时先减为慢速后停止。

三、1、小车200联动

此时，两小车的光电限位传感器120、光电限位传感器220和行程开关130、230的通讯PLC模块自动屏蔽,只有两小车的十字限位会激发动作信号：

1)联动运行方向指向小车100方向，此时两小车的保护限位为十字限位传感器110：

当小车100的十字限位传感器110触碰安全尺1时1、小车200同时由快速减速为慢速；

当小车100的十字限位传感器110触碰安全尺2时1、小车200同时由慢速减速到停止；

2)联动运行方向指向小车200方向，此时两小车的保护限位为十字限位A2：

当小车200的十字限位传感器210触碰安全尺3时1、小车200同时由快速减速为慢速；

当小车200的十字限位传感器210触碰安全尺4时1、小车200同时由慢速减速到停止。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种起重机双葫芦小车联动限位防护系统的控制方法，其特征在于，包括以下两种模式，

一)单小车运行，

1)两小车相接近过程中，在达到光电限位传感器感测距离时，光电限位传感器触发，此时运动的小车自动减速到慢速；当行程限位传感器被触发，此时运动的小车自动停车；

2)运动的小车接近于安全尺时，对应的旋转限位传感器的激发动作信号并传递给PLC模块，PLC模块对应地控制小车先减为慢速后停止；

二)两小车联动，

两小车的光电限位传感器和行程限位传感器的通讯被PLC模块自动屏蔽,PLC模块控制两个小车同步起降和行进，当小车与对应侧的安全尺干涉时，对应的旋转限位传感器的激发动作信号并传递给PLC模块，PLC模块对应地控制两个小车同步先减为慢速后停止。