CN107967385B - 一种基于桥式起重机的电气模块化系统及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于桥式起重机的电气模块化系统及设计方法，包括：校验模块、导入导出模块和接口模块，其中：所述校验模块包括元件选型校验单元、工艺校验单元和成本校验单元，其中，所述元件选型校验单元用于对电气元件的电气性能进行校验；所述工艺校验单元用于对所述满足元件校验条件的所述电气元件进行工艺校验；所述成本校验单元用于对所述满足工艺校验的所述电气元件进行成本计算，选择最优方案。本发明提供的电气模块化系统可提高元件选型的效率、减少出错率、降低人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及起重设备电气技术领域，具体涉及一种基于桥式起重机的电气模块化系统及设计方法。
背景技术
起重机作为一种重要的特种设备广泛应用于国民生产领域的众多行业当中，起重机的更新与发展离不开电气传动控制，起重机电气设计主要依据相关工艺要求和标准，参考起重机型谱(机械结构)，起重机起重量从5-100t跨度范围大，工作制从M1-M8，速度跨度范围也大，现有技术中，需要人工手工计算每个元件的相关性能参数，查阅选型手册进行选型，型号选定后手动修改电气图纸及元件型号，完成图纸出图，最后手动出元件采购清单、校对价格，进行采购。由于各个元件组合下来型谱庞大，若针对每一个型谱进行人工电气设计，工作量非常大，而且设计成果通用性不高，效率低下，出错概率大。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于桥式起重机的电气模块化系统及设计方法。
第一方面，本发明提供一种基于桥式起重机的电气模块化系统，包括：
校验模块、导入导出模块和接口模块，其中：
所述校验模块包括元件选型校验单元、工艺校验单元和成本校验单元，其中，所述元件选型校验单元用于对电气元件的电气性能进行校验；所述工艺校验单元用于对所述满足元件校验条件的所述电气元件进行工艺校验；所述成本校验单元用于对所述满足工艺校验的所述电气元件进行成本计算，选择最优方案。
第二方面，本发明提供一种基于桥式起重机的电气模块化系统的设计方法，包括：
获取系统的电气参数信息；根据预先建立的电气型谱数据库和所述电气参数信息，对电气元件进行初选型；对所选的电气元件，结合工艺数据库和成本数据库，确定最优方案。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统及设计方法，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例中提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例中提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的结构示意图；
图3为本发明实施例中提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的设计方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例中提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的结构示意图，如图1所示。所述系统包括：校验模块、导入导出模块和接口模块，其中：
所述校验模块包括元件选型校验单元、工艺校验单元和成本校验单元，其中，所述元件选型校验单元用于对电气元件的电气性能进行校验；所述工艺校验单元用于对所述满足元件校验条件的所述电气元件进行工艺校验；所述成本校验单元用于对所述满足工艺校验的所述电气元件进行成本计算，选择最优方案。
具体地，要建立一套基于桥式起重机的电气模块化系统，根据系统的需求，选择最优的设计方案，例如元器件的选型，不同型号的元器件的性能、不同类型的元器件相互配合的精度、成本的预算等，综合多方面的考虑，选择满足系统需求的合适的方案。
所述系统至少包括校验模块、导入导出模块和接口模块，其中：所述校验模块包括元件选型校验单元、工艺校验单元和成本校验单元，其中，所述元件选型校验单元用于对电气元件的电气性能进行校验；所述工艺校验单元用于对所述满足元件校验条件的所述电气元件进行工艺校验；所述成本校验单元用于对所述满足工艺校验的所述电气元件进行成本计算，选择最优方案。
图2为本发明一实施例中提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的结构示意图，如图2所示。
在系统的GUI人机界面上输入系统需求的参数，系统首先对输入的参数进行校验模块的校验，从元件选型校验单元、工艺校验单元和成本校验单元三方面进行校验，最终选择合适的设计方案，进而结合导入导出模块和接口模块将相关的数据进行导出。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
可选地，所述元件选型校验单元至少包括：对电动机容量校验、过载校验、发热校验；变频器容量校验、电流校验、功率校验；总空开容量校验；总接触器容量校验。
在上述实施例的基础上，所述元件选型校验单元包括对各种元件的电气性能进行校验，例如对电动机容量校验、过载校验、发热校验；变频器容量校验、电流校验、功率校验；总空开容量校验；总接触器容量校验。
需要说明的是，元件选型校验单元不仅仅局限于对电动机、变频器、总空开、总接触器的相关参数的校验，还包括其他的电气元件的相关参数。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
可选地，所述元件选型校验单元还包括：建立电气型谱数据库，通过输入设计参数，对电动机、变频器、总空开、总接触器做出初选型，确定参数范围。
在上述实施例的基础上，所述元件选型校验单元具体执行的步骤：根据起重机的工作制、额定起重量、起重机各机构速度及各种不同类型的电气元件的电流值、电压值、功率值、参数因子等信息，建立电气型谱数据库，通过输入设定参数，利用电气型谱数据库计算后，对电动机、变频器、总空开、总接触器做出初选型，并给出可选的参数范围，其中，输入的参数信息可以为设计参数、使用偏好、元件类型(PNP/NPN)等。也可以为其他可能用到的参数，在本发明实施例中不做具体的限定。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
可选地，所述元件选型校验单元还包括：根据历史项目经验及在役桥式起重机使用情况，建立现场数据库，采集各元件的使用比，量化记录使用情况。
在上述实施例的基础上，所述元件选型校验单元还包括：根据历史项目经验及在役桥式起重机使用情况，建立现场数据库，采集各种不同元件的使用比，对不同类型的元件的使用情况进行量化，并记录下来，以方便在后续进行元件选择时进行查询及参考，其中，记录的范围不仅仅局限于元件的品牌、价格、库存、供货周期、历史故障率、危险失效的平均时间等。
可选地，所述元件选型校验单元还包括：
所述元件选型校验单元设置参考因子、权重参数；
通过运用运筹学根据参考因子进行选型参数，对权重和参考因子进行调整。
在上述实施例的基础上，所述元件选型校验单元还包括：在元件选型校验单元中还设置有参考因子、权重参数，可以通过运筹学的方法根据参考因子进行选型元件的参数，并对所选择的权重和参考因子进行调整。
例如，通过输入设定参数，系统计算出所需电动机的功率为91Kw，在型谱数据库经过计算后，给出电动机的初选型为110Kw，这种情况下，则需要根据参考因子或权重参数进行调整，如调整参考因子里面的效率值(85％～90％)，由90％调整到0.85％时，再次经过型谱数据库计算后，给出电动机的初选型为90Kw，则选用90Kw的电动机，否则仍然选用110Kw的电动机。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
可选地，所述工艺校验单元具体为：
根据所述元件选型校验单元，与预先存储的工艺数据库中的信息进行对比，校验所选元件安装尺寸、元件之间的匹配率。
在上述实施例的基础上，根据所述元件选型校验单元选择好的电气元件，与预先存储的工艺数据库中的信息进行对比，利用工艺校验模块对电气元件的工艺参数进行校验，例如：元件安装尺寸、与其他元件的匹配率、定位精度、控制精度、计算工艺条件稳定性等，合理设置试验条件，综合实际情况，选择合适的电器元件；
可选地，所述成本校验单元具体为：
根据所述元件选型校验单元和所述工艺校验模块所选择的电气元件，与预先存储的成本数据库中的信息进行对比，确定最优方案。
在上述实施例的基础上，
根据所述元件选型校验单元和所述工艺校验模块所选择的电气元件，再进行成本校验，通过与预先存储的成本数据库中的电气元件的成本信息对比，其中，所述成本数据库包括：元件品牌、型号、价格、供货商、供货周期、订货号等，最终确定满足系统需求、工艺程度较高、成本合适的技术方案。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
可选地，所述导入导出模块具体为：
根据所述校验模块选择的所述电气元件生成元器件清单，并根据所述元器件清单生成接线图和原理图。
具体地，结合AutoCAD Lisp语言和Excel VBA生成元器件清单，并与AutoCAD和EPLAN进行数据交互，生成控制柜内布置图、接线图和原理图。
在上述实施例的基础上，所述导入导出模块根据所述校验模块选择的所述电气元件生成元器件清单，并根据所述元器件清单生成控制柜内布置图、接线图和原理图。
具体地，在系统中已预先存储好常用的电路图，根据校验模块选择好的电气元件的型号，结合AutoCAD Lisp语言和Excel VBA生成元器件清单，并与AutoCAD和EPLAN进行数据交互，生成控制柜内布置图、接线图和原理图。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
可选地，所述接口模块用于提供与外部系统的接口，更新所述电气元件的存货信息。
在上述实施例的基础上，所述接口模块用于与外部系统进行通信，例如与SAP与ERP系统的接口，部件的存货和信息更新可自动完成，并提供采购清单导入以便快捷订购和安排生产。
本发明实施例将起重机电气分为三大模块，从选型到工艺，再到成本，涵盖电气设计的整个流程，通过计算机技术建立数据库，可自动进行重要数据的校验、核算，大大提高设计效率、缩短生产周期、且成本可控。提供了与ERP和SAP系统的接口，极大的减少了人员成本及人因错误。
图3为本发明实施例中提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的设计方法的流程示意图，所述方法包括：
S101、获取系统的电气参数信息；
S102、根据预先建立的电气型谱数据库和所述电气参数信息，对电气元件进行初选型；
S103、对所选的电气元件，结合工艺数据库和成本数据库，确定最优方案。
本发明实施例提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的设计方法具体为：
获取到通过人机界面输入的电气参数信息，系统根据预先建立的电气型谱数据库对电气元件进行初选型；
再对初选型的电气元件，结合工艺数据库和成本数据库，选择工艺性能好、成本合适的电气元件的组合，从而确定最优方案。
本发明提供的基于桥式起重机的电气模块化系统的设计方法，通过对电气元件的相关参数进行调整，利用校验模块、导入导出模块和接口模块对电气元件进行选型，满足多元化及定制化的需求，可提高元件选型的效率、减少出错率，同时可实现快速订货和安排生产，降低人力成本。
以上所描述的装置以及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
Claims (9)
1.一种基于桥式起重机的电气模块化系统，其特征在于，包括：校验模块、导入导出模块和接口模块，其中：
所述校验模块包括元件选型校验单元、工艺校验单元和成本校验单元；用于根据预先建立的电气型谱数据库对电气元件进行初选型；再对初选型的电气元件，结合工艺数据库和成本数据库，选择工艺性能好、成本合适的电气元件的组合，从而确定最优方案；
具体为，在GUI人机界面上输入系统需求的参数之后，首先对输入的参数进行校验模块的校验，从所述元件选型校验单元、所述工艺校验单元和所述成本校验单元三方面进行校验，最终选择合适的设计方案，进而结合所述导入导出模块和所述接口模块将相关的数据进行导出；
其中，所述元件选型校验单元用于对电气元件的电气性能进行校验；
所述元件选型校验单元，还用于根据起重机的工作制、额定起重量、起重机各机构速度及各种不同类型的电气元件的电流值、电压值、功率值、参数因子信息，建立电气型谱数据库，通过输入设定参数，利用电气型谱数据库计算后，对电动机、变频器、总空开、总接触器做出初选型，并给出可选的参数范围；
其中，所述设定参数的参数信息包括：设计参数、使用偏好、元件类型；
所述工艺校验单元用于对满足元件校验条件的所述电气元件进行工艺校验；
所述成本校验单元用于对满足工艺校验的所述电气元件进行成本计算，选择最优方案；
所述导入导出模块具体为：在系统中已预先存储好常用的电路图，根据所述校验模块选择的所述电气元件，结合AutoCAD Lisp语言和Excel VBA生成元器件清单，并根据所述元器件清单与AutoCAD和EPLAN进行数据交互，生成控制柜内布置图、接线图和原理图。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述元件选型校验单元包括：对电动机容量校验、过载校验、发热校验、变频器容量校验、电流校验、功率校验、总空开容量校验和总接触器容量校验。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述元件选型校验单元还包括：建立电气型谱数据库，通过输入设计参数，对电动机、变频器、总空开、总接触器做出初选型，确定参数范围。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述元件选型校验单元还包括：根据历史项目经验及在役桥式起重机使用情况，建立现场数据库，采集各元件的使用比，量化记录使用情况。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述元件选型校验单元还包括：
所述元件选型校验单元设置参考因子、权重参数；
通过运用运筹学根据参考因子考虑选型参数，对权重和参考因子进行调整。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工艺校验单元具体为：
根据所述元件选型校验单元，与预先存储的工艺数据库中的信息进行对比，校验所选元件安装尺寸、元件之间的匹配率。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成本校验单元具体为：
根据所述元件选型校验单元和所述工艺校验模块所选择的电气元件，与预先存储的成本数据库中的信息进行对比，确定最优方案，
其中，所述成本数据库包括：元件品牌、型号、价格、供货商、供货周期、订货号。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口模块用于提供与外部系统的接口，更新所述电气元件的存货信息。
9.一种基于桥式起重机的电气模块化系统的设计方法，其特征在于，包括：
获取系统的电气参数信息；
根据预先建立的电气型谱数据库和所述电气参数信息，对电气元件进行初选型；具体为，在GUI人机界面上输入系统需求的参数之后，首先对输入的参数进行校验模块的校验，从元件选型校验、工艺校验和成本校验三方面进行校验，最终选择合适的设计方案；
对所选的电气元件，结合工艺数据库和成本数据库，确定最优方案；具体为：基于已预先存储好常用的电路图，根据所述校验模块选择的所述电气元件，结合AutoCAD Lisp语言和Excel VBA生成元器件清单，并根据所述元器件清单与AutoCAD和EPLAN进行数据交互，生成控制柜内布置图、接线图和原理图；
还包括：
根据起重机的工作制、额定起重量、起重机各机构速度及各种不同类型的电气元件的电流值、电压值、功率值、参数因子信息，建立电气型谱数据库，通过输入设定参数，利用电气型谱数据库计算后，对电动机、变频器、总空开、总接触器做出初选型，并给出可选的参数范围；
其中，所述设定参数的参数信息包括：设计参数、使用偏好、元件类型。
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