CN108892046A - 一种起重机控制方法及控制系统 - Google Patents

一种起重机控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

一种起重机控制方法及控制系统，属于起重设备控制技术领域。在起升重物之前，获取起重机吊钩上的钢丝绳的实际张力；并对钢丝绳的实际张力是否在张力范围内进行判断，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，且钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值时，再进行重物的起升。在钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值，起重机可直接起升重物，而重物不会出现较大晃动，避免了重物在被起重机提起时大幅度晃动，从而造成重物撞击到人或者周围建筑物的问题。

Description

一种起重机控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及起重设备控制技术领域，特别涉及一种起重机控制方法及控制系统。
背景技术
起重机是一种用以起吊重物的机械设备，在工业中有着广泛的应用。
现有的起重机在使用吊钩连接重物时，一般都是人工将吊钩连接到重物上的吊点之后，再通过人工调整起重机的臂架的位置，使吊钩的钢丝绳尽量竖直，以使起重机尽可能地竖直稳定地起升重物。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
由于人的视野具有局限性，因此通过人工调整起重机的臂架的位置时，经常会出现吊钩的钢丝绳与与竖直方向之间的夹角仍旧很大，导致重物在被起重机提起时仍会会大幅度晃动，进而出现重物撞击到人或者周围建筑物的情况。
发明内容
本发明实施例提供了一种起重机控制方法及控制系统，能够解决现有技术中起重机提起重物时重物大幅度晃动可能造成的重物撞击人或者周围建筑物的问题。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种起重机控制方法，所述起重机控制方法包括：
获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；
判断所述钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若所述钢丝绳的实际张力在所述张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角；
判断所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于所述夹角阈值，则调整所述起重机的吊臂位置。
可选地，根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角，控制所述起重机进行回转运动直至所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述变幅平面为所述臂架进行变幅运动所在的平面。
可选地，根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角，控制所述起重机进行变幅运动直至所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述回转平面为平行竖直方向且垂直所述变幅平面的面。
可选地，所述夹角阈值为5°。
本发明实施例提供了一种起重机控制系统，所述起重机控制系统包括：
第一数据采集模块：获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；
第一控制模块：用于判断所述钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若所述钢丝绳的实际张力在所述张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角；
第二控制模块：用于判断所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于所述夹角阈值，则调整所述起重机的吊臂位置。
可选地，所述第一控制模块用于：根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角，控制所述起重机进行回转运动直至所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述变幅平面为所述臂架进行变幅运动所在的平面。
可选地，所述第一控制模块用于：根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角，控制所述起重机进行变幅运动直至所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述回转平面为平行竖直方向且垂直所述变幅平面的面。
可选地，所述起重机控制系统还包括输入模块，所述输入模块用于输入夹角阈值与张力范围。
可选地，所述夹角阈值为5°。
可选地，所述起重机控制系统还包括校正模块，所述校正模块用于在获取起重机的吊钩的钢丝绳的实际张力之前，对获取起重机的吊钩的钢丝绳的实际张力的仪器以及获取所述钢丝绳与竖直方向间的夹角的仪器进行校正。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在起升重物之前，获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；并对钢丝绳的实际张力是否在张力范围内进行判断，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，且钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值，再进行重物的起升。在钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值，起重机可直接起升重物，而重物不会出现较大晃动，避免了重物在被起重机提起时大幅度晃动，从而造成重物撞击到人或者周围建筑物的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种起重机控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种起重机控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种起重机控制系统；
图4是本发明实施例提供的另一种起重机控制系统。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种起重机控制方法的流程图，如图1所示，起重机控制方法包括：
步骤S11：获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力。
步骤S12：判断钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角。
步骤S13：判断钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置。
在起升重物之前，获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；并对钢丝绳的实际张力是否在张力范围内进行判断，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，且钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值，再进行重物的起升。在钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值时，起重机可直接起升重物，而重物不会出现较大晃动，避免了重物在被起重机提起时大幅度晃动，从而造成重物撞击到人或者周围建筑物的问题。
图2是本发明实施例提供的另一种起重机控制方法的流程图，如图2所示，起重机控制方法包括：
步骤S21：获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力。
步骤S22：判断钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角。
其中，张力范围可根据实际情况调整输入，钢丝绳的张力范围可根据钢丝绳所需要提起的重物的重力输入，例如张力范围可为：m＜a＜k，a为钢丝绳上的张力，m为吊钩的重力，k为吊钩的重力与重物的重力之和。
优选地，k/2＜a＜k，这种设置可保证钢丝绳一直处于绷直状态，进而保证获得的钢丝绳与竖直方向间的实际夹角的准确度。
可选地，若钢丝绳的实际张力大于张力范围的上限值，且钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值时，起重机会直接提升重物。
可选地，根据钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角，控制起重机进行回转运动直至钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角小于或等于夹角阈值，变幅平面为臂架进行变幅运动所在的平面。这种方式可较为容易地起到控制起重机的角度变化的作用。
进一步地，根据钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角，控制起重机进行变幅运动直至钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角小于或等于夹角阈值，回转平面为平行竖直方向且垂直变幅平面的面。这种方式可较为容易地起到控制起重机的角度变化的作用。
示例性地，夹角阈值可为5°。夹角阈值设置为5°时，可保证重物在起升过程中不会出现较大晃动，避免出现重物在起升时撞击到人或者障碍物的事故发生。
可选地，在获取起重机的吊钩的钢丝绳的实际张力之前，还可对获取钢丝绳的实际张力的仪器以及获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角的仪器进行校正。在起重机实际进行工作之前，对起重机上获取钢丝绳的实际张力的仪器以及获取钢丝绳与竖直方向间的夹角的仪器进行校正可保证起重机的工作过程较为准确，避免出现起重机误操作的情况。
步骤S23：判断钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值。
图3是本发明实施例提供的一种起重机控制系统，可用于实现图1中所述方法，如图3所示，该起重机控制系统可包括：
数据采集模块11：用于获取起重机的吊钩上钢丝绳的实际张力。
第一控制模块12：用于判断钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角。
第二控制模块13：用于判断钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值。
在起升重物之前，获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；并对钢丝绳的实际张力是否在张力范围内进行判断，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，且钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值，再进行重物的起升。在钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值，起重机可直接起升重物，而重物不会出现较大晃动，避免了重物在被起重机提起时大幅度晃动，从而造成重物撞击到人或者周围建筑物的问题。
图4是本发明实施例提供的另一种起重机控制系统，可用于实现图2中所述方法，如图4所示，该起重机控制系统可包括：
输入模块10，输入模块10用于钢丝绳的张力范围与夹角阈值。输入模块10的设置可便于工作人员对起重机的工作过程进行控制。
可选地，输入模块10中输入的张力范围与夹角阈值均可根据实际情况调整输入，可在每次起重机起升重物之前进行输入，也可在起重机多次起升重物之后进行输入与调整，本发明对此不做限制。
在本实施例中，输入模块10可包括触摸屏101，通过触摸屏101输入所需要输入的数据。
示例性地，夹角阈值可为5°。夹角阈值为以上值，可保证重物在起升过程中不会出现较大晃动，避免出现重物在起升时撞击到人或者障碍物的事故发生。
张力范围可根据实际情况调整输入，钢丝绳的张力范围可根据钢丝绳所需要提起的重物的重力输入，例如张力范围可为：m＜a＜k，a为钢丝绳上的张力，m为吊钩的重力，k为吊钩的重力与重物的重力之和。
优选地，k/2＜a＜k，这种设置可保证钢丝绳一直处于绷直状态，进而保证获得的钢丝绳与竖直方向间的实际夹角的准确度。
数据采集模块11：用于获取起重机的吊钩上钢丝绳的实际张力。
其中，数据采集模块11可包括张力传感器111。在本发明实施例提供的其他情况中，也可使用重力传感器等结构对钢丝绳的张力进行检测。
第一控制模块12：用于判断钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若钢丝绳的实际张力在张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角。
可选地，第一控制模块12可包括数据采集单元121与第一处理单元122，处理单元122用于判断钢丝绳的实际张力是否在张力范围内。数据采集单元121用于获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角。
数据采集单元121可包括夹角传感器1211，夹角传感器1211用于检测钢丝绳与竖直方向之间的夹角。
其中，第一控制模块12中的夹角传感器1211可根据钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角。第一处理单元122控制起重机进行回转运动直至钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角小于或等于夹角阈值，变幅平面为臂架进行变幅运动所在的平面。这种方式可较为容易地起到控制起重机的角度变化的作用。
进一步地，第一控制模块12中的夹角传感器1211可根据钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角。第一处理单元122控制起重机进行变幅运动直至钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角小于或等于夹角阈值，回转平面为平行竖直方向且垂直变幅平面的面。这种方式可较为容易地起到控制起重机的角度变化的作用。
在本发明实施例中，夹角传感器1211可安装在吊钩钢丝绳的固定端。夹角传感器1211可包括保盟集团的GNAMG型号的夹角传感器，GNAMG型号的夹角传感器可通过钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角以及钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角。
第二控制模块13：用于判断钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于夹角阈值，则调整起重机的吊臂位置直至钢丝绳与竖直方向间的实际夹角小于或等于夹角阈值。
可选地，第一控制模块12与第二控制模块13可组合设置在同一个处理器中，处理器可选用PLC(ProgrammablelogicController：可编程逻辑控制器)，采用PLC提高了设备整体的可靠性，并且降低了设备的维修成本。本发明对此不做限制。在本发明的其他实施例中，PLC输出给比例阀的信号也可为电流信号。本发明对此不作限制。
第二控制模块13可包括控制器131、起升比例阀132、变幅比例阀133及回转比例阀134。
控制器131可接收夹角传感器113传来的数据，并对所述数据进行处理。同时，输出信号至起升比例阀132、变幅比例阀133及回转比例阀134，以达到通过起升比例阀132、变幅比例阀133及回转比例阀134控制起重机的臂架的动作的目的。
可选地，控制器13与起升比例阀132、变幅比例阀133及回转比例阀134之间均设置有比例阀信号放大器，使得各比例阀的工作更灵敏有效率。
优选地，比例阀均可采用电液比例阀，电液比例阀本身价格低廉并且抗污染能力高，能降低一定的经济成本并且提高整体设备寿命。
可选地，在本发明实施例的其他情况中，也可通过起升变频器、变幅变频器及回转变频器控制起重机的臂架进行相应的运动，本发明对此不做限制。
可选地，输入模块10、数据采集模块11以及其他各模块间的通信都可采用PROFINET(现场总线)通信协议，PROFINET实时性强，通信快，能较好地提升工作效率。
如图4所示，起重机控制系统还包括校正模块14，校正模块14用于在获取钢丝绳的实际张力之前，对获取钢丝绳的实际张力的仪器以及获取钢丝绳与竖直方向间的夹角的仪器进行校正。在起重机实际进行工作之前，对起重机上获取钢丝绳的实际张力的仪器以及获取钢丝绳与竖直方向间的夹角的仪器进行校正可保证起重机的工作过程较为准确，避免出现起重机误操作的情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起重机控制方法，其特征在于，所述起重机控制方法包括：
获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；
判断所述钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若所述钢丝绳的实际张力在所述张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角；
判断所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于所述夹角阈值，则调整所述起重机的吊臂位置。
2.根据权利要求1所述的起重机控制方法，其特征在于，根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角，控制所述起重机进行回转运动直至所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述变幅平面为所述臂架进行变幅运动所在的平面。
3.根据权利要求2所述的起重机控制方法，其特征在于，根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角，控制所述起重机进行变幅运动直至所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述回转平面为平行竖直方向且垂直所述变幅平面的面。
4.根据权利要求1～3任一项所述的起重机控制方法，其特征在于，所述夹角阈值为5°。
5.一种起重机控制系统，其特征在于，所述起重机控制系统包括：
第一数据采集模块：获取起重机的吊钩上的钢丝绳的实际张力；
第一控制模块：用于判断所述钢丝绳的实际张力是否在张力范围内，若所述钢丝绳的实际张力在所述张力范围内，则获取钢丝绳与竖直方向间的实际夹角；
第二控制模块：用于判断所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角是否大于夹角阈值，若所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角大于所述夹角阈值，则调整所述起重机的吊臂位置。
6.根据权利要求5所述的起重机控制系统，其特征在于，所述第一控制模块用于：根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角，控制所述起重机进行回转运动直至所述钢丝绳与起重机的变幅平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述变幅平面为所述臂架进行变幅运动所在的平面。
7.根据权利要求6所述的起重机控制系统，其特征在于，所述第一控制模块用于：根据所述钢丝绳与竖直方向间的实际夹角得到所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角，控制所述起重机进行变幅运动直至所述钢丝绳与起重机的回转平面之间的夹角小于或等于所述夹角阈值，所述回转平面为平行竖直方向且垂直所述变幅平面的面。
8.根据权利要求6所述的起重机控制系统，其特征在于，所述起重机控制系统还包括输入模块，所述输入模块用于输入夹角阈值与张力范围。
9.根据权利要求8所述的起重机控制系统，其特征在于，所述夹角阈值为5°。
10.根据权利要求5-9任一项所述的起重机控制系统，其特征在于，所述起重机控制系统还包括校正模块，所述校正模块用于在获取起重机的吊钩的钢丝绳的实际张力之前，对获取起重机的吊钩的钢丝绳的实际张力的仪器以及获取所述钢丝绳与竖直方向间的夹角的仪器进行校正。
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