CN108502733A - 一种新型塔机重量安全控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型塔机重量安全控制方法，方法为：通过总线将起升变频器、显示屏与PLC控制装置集成，采用起升变频器对起升电机运行速度进行控制及对电机工作电流进行实时检测，PLC控制装置根据实时检测的电机电流，结合预置的电流与重量对应关系模型算法，从而获得吊重重量。通过变频器检测电机工作电流的方法实现重量检测，无需采用销轴传感器，从而避免了销轴传感器带来的检测精度低、稳定性差、成本高的问题。结合检测吊重负载重量，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制，从而达到高效节能的目的。通过变频器实时检测的电机电流获得吊重重量值，实现防拆，若拆除，控制系统停止工作并报警。
Description
技术领域
本发明涉及塔机领域，具体涉及一种新型塔机重量安全控制方法及系统。
背景技术
现有技术采用在起重量滑轮上安装销轴传感器对吊物重量进行检测，获得吊重重量实时数据。在对不同吊重的速度安全控制上，采用几个重量阀值等级分别限制不同吊重下的最高运行速度。行业内一般起升设置五个速度控制档位、1个超25%重量换速信号、1个超70%重量换速信号、1个超100%重量停止信号，当PLC控制器检测到吊重重量t≥25%时，控制吊重的最高运行速度能以五档速度运行；当吊重重量25%＜t＜70%时，控制吊重最高运行速度仅能以四档速度运行；当吊重重量t≥70%时，控制吊重最高运行速度仅能以三档速度运行。
现有技术采用在起重量滑轮上安装销轴传感器对吊物重量进行检测，获得吊重重量实时数据。在对不同吊重的速度安全控制上，采用几个重量阀值等级分别限制不同吊重下的最高运行速度 。因此会出现以下几个技术缺点：
1. 用销轴传感器检测吊重重量的精度低、稳定性差、成本高的问题。
2. 采用几个重量阀值等级分别限制不同吊重下的最高运行速度，存在大马拉小车耗能大、效率低问题。
3. 采用独立的重量限制器易拆除。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明提供一种新型塔机重量安全控制方法及系统。
本发明按以下技术方案实现：
一种新型塔机重量安全控制方法，通过总线将起升变频器、显示屏与PLC控制装置集成，采用起升变频器对起升电机运行速度进行控制及对电机工作电流进行实时检测，PLC控制装置根据实时检测的电机电流，结合预置的电流与重量对应关系模型算法，从而获得吊重重量。
优选的是，PLC控制装置根据检测的实时重量，结合速度重量控制模型算法，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制。
一种新型塔机重量安全控制系统，由起升操控装置、PLC控制装置、变频驱动控制器、显示装置、起升编码器、起升电机、起升减速机、起升制动器、起升卷筒、起升钢丝绳、起升绳系滑轮系统、起升吊钩组成。
优选的是，起升操控装置用于给定起升控制信号；
PLC控制装置是控制系统的核心，用于接收起升控制信号、并发出起升运行控制命令；
变频驱动控制器用于执行控制命令，控制电机的运行及检测电机工作电流；
显示装置用于参数显示或设置；起升编码器用于检测电机的运行速度。
优选的是，起升电机提供负载运行动力，驱动负载运行；
起升减速机是动力传达机构，根据相应的减速比将电机的输出速度和转矩传动给负载；
起升卷筒用于收放卷钢丝绳；
起升钢丝绳用于将起升卷筒和起升吊钩连接起来，起到牵引吊钩上下运动的作用；
起升绳系滑轮系统用于缠绕支撑钢丝绳，起到改变力的方向和大小的作用；起升吊钩用于悬挂载荷的作用。
优选的是，当起升操控装置给定起升停止运行信号时，PLC控制装置根据接收到的启动运行信号控制电机执行启动运行运行过程；
在此过程中，PLC控制装置控制起升电机启动运行，带动吊钩吊起负载，变频器在一档匀速运行或零速悬停过程中对电机实时工作电流进行检测，并将检测值以总线通信方式发送给PLC控制装置；
PLC控制装置根据检测电流值通过预置的电流与重量对应关系模型算法计算出吊重负载重量；同时PLC控制装置根据重量值通过速度重量控制模型算法自动寻忧匹配电机运行速度控制电机运行，同时，将重量值、电机工作电流、电机工速度参数实时显示在显示屏上，方便司机查看。
本发明有益效果：
1. 通过变频器检测电机工作电流的方法实现重量检测，无需采用销轴传感器，从而避免了销轴传感器带来的检测精度低、稳定性差、成本高的问题。
2. 结合检测吊重负载重量，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制，从而达到高效节能的目的。
3.通过变频器实时检测的电机电流获得吊重重量值，实现防拆，若拆除，控制系统停止工作并报警。
具体实施方式
本发明提出一种新型塔机重量安全控制方法及系统，通过总线将起升变频器、显示屏与PLC控制装置集成，采用起升变频器对起升电机运行速度进行控制及对电机工作电流进行实时检测，PLC控制装置根据实时检测的电机电流，结合预置的电流与重量对应关系模型算法，从而获得吊重重量，且无需销轴传感器，进而实现重量检测精度高、稳定性好、成本低。PLC控制装置根据检测的实时重量，结合速度重量控制模型算法，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制，从而达到高效节能的目的。
本方案由起升操控装置、PLC控制装置、变频驱动控制器、显示装置、起升编码器、起升电机、起升减速机、起升制动器、起升卷筒、起升钢丝绳、起升绳系滑轮系统、起升吊钩等组成。
本方案控制特征：起升操控装置用于给定起升控制信号；控制装置是控制系统的核心，用于接收起升控制信号、并发出起升运行控制命令；变频驱动控制器用于执行控制命令，控制电机的运行及检测电机工作电流；显示装置用于参数显示或设置；起升编码器用于检测电机的运行速度；起升电机提供负载运行动力，驱动负载运行；起升减速机是动力传达机构，根据相应的减速比将电机的输出速度和转矩传动给负载；起升卷筒用于收放卷钢丝绳；起升钢丝绳用于将起升卷筒和起升吊钩连接起来，起到牵引吊钩上下运动的作用；起升绳系滑轮系统用于缠绕支撑钢丝绳，起到改变力的方向和大小的作用；起升吊钩用于悬挂载荷的作用。
本发明控制方案实现原理：当起升操控装置给定起升停止运行信号时，控制装置根据接收到的启动运行信号控制电机执行启动运行运行过程。在此过程中，控制装置控制起升电机启动运行，带动吊钩吊起负载，变频器在一档匀速运行或零速悬停过程中对电机实时工作电流进行检测，并将检测值以总线通信方式发送给PLC控制装置。控制装置根据检测电流值通过预置的电流与重量对应关系模型算法计算出吊重负载重量。同时控制装置根据重量值通过速度重量控制模型算法自动寻忧匹配电机运行速度控制电机运行。同时，将重量值、电机工作电流、电机工速度等参数实时显示在显示屏上，方便司机查看。这样，通过变频器检测电机工作电流的方法实现吊重重量获取，无需采用销轴传感器，从而避免了销轴传感器带来的检测精度低、稳定性差、成本高的问题，并且实现防拆。结合检测吊重负载重量，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制，从而达到高效节能的目的。
与现有技术相比，具有以下几个优点：
1. 通过变频器检测电机工作电流的方法实现重量检测，无需采用销轴传感器，从而避免了销轴传感器带来的检测精度低、稳定性差、成本高的问题。
2. 结合检测吊重负载重量，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制，从而达到高效节能的目的。
3.通过变频器实时检测的电机电流获得吊重重量值，实现防拆，若拆除，控制系统停止工作并报警。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：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 (6)
1.一种新型塔机重量安全控制方法，其特征在于：通过总线将起升变频器、显示屏与PLC控制装置集成，采用起升变频器对起升电机运行速度进行控制及对电机工作电流进行实时检测，PLC控制装置根据实时检测的电机电流，结合预置的电流与重量对应关系模型算法，从而获得吊重重量。
2.根据权利要求1所述的一种新型塔机重量安全控制方法，其特征在于：
PLC控制装置根据检测的实时重量，结合速度重量控制模型算法，实现对吊重的重量与速度自动寻忧匹配控制。
3.一种新型塔机重量安全控制系统，其特征在于：由起升操控装置、PLC控制装置、变频驱动控制器、显示装置、起升编码器、起升电机、起升减速机、起升制动器、起升卷筒、起升钢丝绳、起升绳系滑轮系统、起升吊钩组成。
4.根据权利要求3所述的一种新型塔机重量安全控制系统，其特征在于：起升操控装置用于给定起升控制信号；
PLC控制装置是控制系统的核心，用于接收起升控制信号、并发出起升运行控制命令；
变频驱动控制器用于执行控制命令，控制电机的运行及检测电机工作电流；
显示装置用于参数显示或设置；起升编码器用于检测电机的运行速度。
5.根据权利要求3所述的一种新型塔机重量安全控制系统，其特征在于：
起升电机提供负载运行动力，驱动负载运行；
起升减速机是动力传达机构，根据相应的减速比将电机的输出速度和转矩传动给负载；
起升卷筒用于收放卷钢丝绳；
起升钢丝绳用于将起升卷筒和起升吊钩连接起来，起到牵引吊钩上下运动的作用；
起升绳系滑轮系统用于缠绕支撑钢丝绳，起到改变力的方向和大小的作用；起升吊钩用于悬挂载荷的作用。
6.根据权利要求3所述的一种新型塔机重量安全控制系统，其特征在于：当起升操控装置给定起升停止运行信号时，PLC控制装置根据接收到的启动运行信号控制电机执行启动运行运行过程；
在此过程中，PLC控制装置控制起升电机启动运行，带动吊钩吊起负载，变频器在一档匀速运行或零速悬停过程中对电机实时工作电流进行检测，并将检测值以总线通信方式发送给PLC控制装置；
PLC控制装置根据检测电流值通过预置的电流与重量对应关系模型算法计算出吊重负载重量；同时PLC控制装置根据重量值通过速度重量控制模型算法自动寻忧匹配电机运行速度控制电机运行，同时，将重量值、电机工作电流、电机工速度参数实时显示在显示屏上，方便司机查看。
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