CN106006430A - 一种电动锚绞机恒张力控制方法 - Google Patents

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夏寅
吴艳
夏群
李立卿
徐鹏远
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B66D1/50—Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control

Abstract

本发明公开了一种电动锚绞机恒张力控制方法，包括通过安装在锚绞机减速箱的某一传动轴端的张力传感器，将张力负荷这个机械变量转换为电控系统可处理的电信号，当张力负荷作用于传动轴时，将会产生弹性变形，形变进一步引起应变电阻的阻值发生变化，从而最终通过重量变送器的控制产生一个毫安电流信号，送于可编程控制器进行判断控制的步骤。本发明一种电动锚绞机恒张力控制方法，主要是对重量变送器的一种全新设定方法，只需了解锚绞机的额定吨位，便可以快速精准的完成设定恒张力。

Description

一种电动锚绞机恒张力控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动锚绞机恒张力控制方法，属于张力控制技术领域。
背景技术
据申请人了解电动锚机目前在船舶上应用最为广泛。按船舶所用电制不同，电动锚机有直流电动和交流。直流电动锚机调速特性好，使用效率高，但初置费用高，电刷需定期保养。交流电动锚机调速性能差，通常只能有级变速，依靠变极或依靠电动机与锚机间的一套减速传动机构来获得若干速度档次。这套减速传动机构，由于需要的减速比相当大，并考虑变速装置和锚机工作的可靠性等问题，结构比较复杂，重量和占用甲板的面积较大。减速传动装置常采用球面蜗杆蜗轮传动，正齿轮传动，行星齿轮传动等传动方式。一般来说，行星齿轮减速传动机构的重量轻，体积小，传动效率高，维护保养简便，因而目前应用较多。
在锚绞机市场中电动锚绞机以其独特的恒张力优点，日益受到广大船东、用户的青睐。但在售后调试时，时常反应恒张力调试耗时较长，便捷性略显得不足。
船用锚绞机同步自动收放缆绳控制系统中需要恒张力控制技术，电动恒张力锚绞机控制系统具有张力负荷闭环控制和电机电流开环控制；从结构组成来看，主要由负载电机、张力传感器、重量变送器，可编程控制器等构成。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种电动锚绞机恒张力控制方法，主要是对重量变送器的一种全新设定方法，只需了解锚绞机的额定吨位，便可以快速精准的完成设定恒张力。
为了达到以上目的，一种电动锚绞机恒张力控制方法，包括通过安装在锚绞机减速箱的某一传动轴端的张力传感器，将张力负荷这个机械变量转换为电控系统可处理的电信号，当张力负荷作用于传动轴时，将会产生弹性变形，形变进一步引起应变电阻的阻值发生变化，通过重量变送器的控制产生一个毫安电流信号，送于可编程控制器进行判断控制的步骤；
所述重量变送器的设定控制，包括如下步骤：
步骤一，对重量变送器进行特定参数配置，最终形成适合可编程控制器处理的数据格式，便可以完成重量变送器适用于锚绞机的参数配置；
步骤二，进行重量变送器的零点校准和满量程校准，最终实现对重量变送器进行锚绞机零负载和满负载的校准补偿，以便达到信号的精准程度；
步骤三，完成以上初始步骤后，设定需要的锚绞机额定负载，最终完成重量变送器的适用于锚绞机的恒张力设定。
进一步地，所述重量变送器采用微处理技术，带有四个操作按钮和一个显示单元，方便操作人员配置仪表和对系统进行标定，所述四个操作按钮包括INS键，DEC键，ENT键和ESC键。
进一步地，所述重量变送器包括一个可显示重量信息的显示单元，两个继电器，微型处理器，张力传感器信号接收端，电源接线端和接线端子；所述继电器的阀值输出信号可根据要求进行编程设置；所述接线端子串口通讯选择RS485无线传输，可进行重量信息的远距离传输，输出信号为4-20mA；所述电源接线端连接供电电源。
进一步地，所述步骤一中，对重量变送器进行特定参数配置按ENT键进入参数配置以下界面，再次按下ENT键出现以下配置参数，“分度数”参数将出现在显示器上，按ENT键可以进行进入该参数设置，选定参数值将出现在显示屏上，该参数的名称将会间歇性地闪烁，将分度数设定为5000，步长为2，小数点选择为0.0，形成适合可编程控制器处理的数据格式，便可以完成重量变送器适用于锚绞机的参数配置。
进一步地，所述步骤二中，进行重量变送器的零点校准和满量程校准，锚绞机张力信号传递只有在这两个校准选项都完成是才能正常使用，通过重量变送器上的ENT键、INC键，进行模拟范围选项的设置，进行锚绞机额定吨位补偿，再使用INC键和DEC键改变数值，直到对应0-20mA的值为所要设置的值，最终确认按ENT键，对重量变送器进行锚绞机零负载和满负载的校准补偿，以便达到信号的精准程度。
进一步地，所述步骤三中，完成以上初始步骤后，便可以在重量变送器中，按ENT键，然后INC键，直到出现负载参数输入画面，按INS键或DEC键便可以设定需要的锚绞机额定负载，输入后再次点击ENT键，最终完成重量变送器的适用于锚绞机的恒张力设定。
本发明有益效果如下：通过对重量变送器进行适用于电动锚绞机的有效控制；从而满足只需要设定锚绞机的额定吨位，既可以快速精准的完成设定恒张力。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的电路示意图。
图中：1-张力传感器；2-重量变送器；3-INS键；4-DEC键；5-ENT键；6-ESC键；7-显示单元；8-微型处理器；9-张力传感器信号接收端；10-继电器；11-电源接线端；12-接线端子；13-供电电源；14-RS485通讯；15-可编程控制器。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种电动锚绞机恒张力控制方法，包括通过安装在锚绞机减速箱的某一传动轴端的张力传感器1，将张力负荷这个机械变量转换为电控系统可处理的电信号，当张力负荷作用于传动轴时，将会产生弹性变形，形变进一步引起应变电阻的阻值发生变化，通过重量变送器2的控制产生一个毫安电流信号，送于可编程控制器15进行判断控制的步骤；
本发明所述重量变送器2的设定控制，包括如下步骤：
步骤一，对重量变送器2进行特定参数配置，最终形成适合可编程控制器15处理的数据格式，便可以完成重量变送器2适用于锚绞机的参数配置；
步骤二，进行重量变送器2的零点校准和满量程校准，最终实现对重量变送器2进行锚绞机零负载和满负载的校准补偿，以便达到信号的精准程度；
步骤三，完成以上初始步骤后，设定需要的锚绞机额定负载，最终完成重量变送器2的适用于锚绞机的恒张力设定。
本发明所述重量变送器2采用微处理技术，带有四个操作按钮和一个显示单元，方便操作人员配置仪表和对系统进行标定，所述四个操作按钮包括INS键3，DEC键4，ENT键5和ESC键6。
所述重量变送器2包括一个可显示重量信息的显示单元7，两个继电器10，微型处理器8，张力传感器信号接收端9，电源接线端11和接线端子12；所述继电器10的阀值输出信号可根据要求进行编程设置；所述接线端子12串口通讯选择RS485（14）无线传输，可进行重量信息的远距离传输，输出信号为4-20mA；所述电源接线端11连接供电电源13。
本发明所述步骤一中，对重量变送器2进行特定参数配置按ENT键5进入参数配置以下界面，再次按下ENT键5出现以下配置参数，“分度数”参数将出现在显示器上，按ENT键5可以进行进入该参数设置，选定参数值将出现在显示屏上，该参数的名称将会间歇性地闪烁，将分度数设定为5000，步长为2，小数点选择为0.0，形成适合可编程控制器15处理的数据格式，便可以完成重量变送器2适用于锚绞机的参数配置。
所述步骤二中，进行重量变送器2的零点校准和满量程校准，锚绞机张力信号传递只有在这两个校准选项都完成是才能正常使用，通过重量变送器2上的ENT键5、INC键3，进行模拟范围选项的设置，进行锚绞机额定吨位补偿，再使用INC键3和DEC键4改变数值，直到对应0-20mA的值为所要设置的值，最终确认按ENT键5，对重量变送器2进行锚绞机零负载和满负载的校准补偿，以便达到信号的精准程度。
所述步骤三中，完成以上初始步骤后，便可以在重量变送器2中，按ENT键5，然后INC键3，直到出现负载参数输入画面，按INS键3或DEC键4便可以设定需要的锚绞机额定负载，输入后再次点击ENT键5，最终完成重量变送器2的适用于锚绞机的恒张力设定。
本发明通过对重量变送器进行适用于电动锚绞机的有效控制；从而满足只需要设定锚绞机的额定吨位，既可以快速精准的完成设定恒张力。
本发明提供的用于重量变送器控制电路，如控制电路电连张力传感器、可编程控制器，控制电路包括启动信号电路和运行电路，
运行电路包括24V直流电源、张力传感器、重量变送器和可编程控制器，重量变送器的电压输入端与24V直流电源电连，重量变送器的电压输出端与可编程控制器的负载电流信号电连；启动信号电路包括张力传感器与重量变送器直接的电连，接点为重量变送器上的E+、E-、S+、S-。
重量变送器安装在锚绞机本体上近张力传感器处。电路上分析，位于张力传感器与主电控箱之间。它的主要用途有三个，一个是将张力传感器发出的毫伏级电压信号转换为PLC系统可接收的标准电流环信号；其次，由于张力传感器产生的电压信号十分微弱，又极易受外界电磁场的影响，因此，通过张力放大器还可以将张力传感器信号加以放大处理。
最终可编程控制器完成对锚绞机各种信号的收集和处理，实现电机的正、反转控制、电机变速控制，形成恒张力控制。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动锚绞机恒张力控制方法，其特征在于：包括通过安装在锚绞机减速箱的某一传动轴端的张力传感器（1），将张力负荷这个机械变量转换为电控系统可处理的电信号，当张力负荷作用于传动轴时，将会产生弹性变形，形变进一步引起应变电阻的阻值发生变化，通过重量变送器（2）的控制产生一个毫安电流信号，送于可编程控制器（15）进行判断控制的步骤；
所述重量变送器（2）的设定控制，包括如下步骤：
步骤一，对重量变送器（2）进行特定参数配置，最终形成适合可编程控制器（15）处理的数据格式，便可以完成重量变送器（2）适用于锚绞机的参数配置；
步骤二，进行重量变送器（2）的零点校准和满量程校准，最终实现对重量变送器（2）进行锚绞机零负载和满负载的校准补偿，以便达到信号的精准程度；
步骤三，完成以上初始步骤后，设定需要的锚绞机额定负载，最终完成重量变送器（2）的适用于锚绞机的恒张力设定。
2.根据权利要求1所述的一种电动锚绞机恒张力控制方法，其特征在于：所述重量变送器（2）采用微处理技术，带有四个操作按钮和一个显示单元，方便操作人员配置仪表和对系统进行标定，所述四个操作按钮包括INS键（3），DEC键（4），ENT键（5）和ESC键（6）。
3.根据权利要求1所述的一种电动锚绞机恒张力控制方法，其特征在于：所述重量变送器（2）包括一个可显示重量信息的显示单元（7），两个继电器（10），微型处理器（8），张力传感器信号接收端（9），电源接线端（11）和接线端子（12）；所述继电器（10）的阀值输出信号可根据要求进行编程设置；所述接线端子（12）串口通讯选择RS485（14）无线传输，可进行重量信息的远距离传输，输出信号为4-20mA；所述电源接线端（11）连接供电电源（13）。
4.根据权利要求1所述的一种电动锚绞机恒张力控制方法，其特征在于：所述步骤一中，对重量变送器（2）进行特定参数配置按ENT键（5）进入参数配置以下界面，再次按下ENT键（5）出现以下配置参数，“分度数”参数将出现在显示器上，按ENT键（5）可以进行进入该参数设置，选定参数值将出现在显示屏上，该参数的名称将会间歇性地闪烁，将分度数设定为5000，步长为2，小数点选择为0.0，形成适合可编程控制器（15）处理的数据格式，便可以完成重量变送器（2）适用于锚绞机的参数配置。
5.根据权利要求1所述的一种电动锚绞机恒张力控制方法，其特征在于：所述步骤二中，进行重量变送器（2）的零点校准和满量程校准，锚绞机张力信号传递只有在这两个校准选项都完成是才能正常使用，通过重量变送器（2）上的ENT键（5）、INC键（3），进行模拟范围选项的设置，进行锚绞机额定吨位补偿，再使用INC键（3）和DEC键（4）改变数值，直到对应0-20mA的值为所要设置的值，最终确认按ENT键（5），对重量变送器（2）进行锚绞机零负载和满负载的校准补偿，以便达到信号的精准程度。
6.根据权利要求1所述的一种电动锚绞机恒张力控制方法，其特征在于：所述步骤三中，完成以上初始步骤后，便可以在重量变送器（2）中，按ENT键（5），然后INC键（3），直到出现负载参数输入画面，按INS键（3）或DEC键（4）便可以设定需要的锚绞机额定负载，输入后再次点击ENT键（5），最终完成重量变送器（2）的适用于锚绞机的恒张力设定。
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