CN111960291B - 起重机的控制方法、控制系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种起重机的控制方法、控制系统及起重机。该起重机的控制方法包括：根据起重机的提升电机在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机是否处于松绳状态，电机状态信息包括转速和转矩，松绳状态用于指示提升电机未承载重物的重力；在确定处于松绳状态时，根据提升电机在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机是否处于加载状态，加载状态用于指示提升电机承载部分重物的重力；在确定处于加载状态时，将提升电机的斜坡减速时间从额定减速时间减小到第一设定值，并将提升电机的转速从额定转速减小至第二设定值。该方法可以在重物处于离地过程中时降低提升电机的转速，以使重物吊装平稳。

Description

起重机的控制方法、控制系统及起重机

技术领域

本申请实施例涉及吊装设备领域，尤其涉及一种起重机的控制方法、控制系统及起重机。

背景技术

随着经济的高速发展和装配式建筑新工艺的推广，塔式起重机在基础建设领域应用越来越广泛。塔式起重机由于重物的负载大、提升高度高、回转半径大、多在人员密集区域工作等工作特性，导致对其工作安全性要求更高。

现有的塔式起重机提升的重物多为不规则物体，如钢筋、预制板等，因此在将重物提升过程中，重物在离地过程中会重心不稳，导致晃动而使得塔式起重机的回转大臂上下摆动，产生危险。现有的塔式起重机只能依靠驾驶人员的经验进行操控，晃动的幅度主要依赖驾驶人员的经验，使得起吊安全性无法保证，且吊装效率较低。

此外，也有一些现有技术的减小起重机的重物晃动的技术。例如，中国发明专利申请CN108892046A教导了根据钢丝绳的张力和夹角来控制吊臂位置的技术。但，现有技术的各种技术有时仍无法达到预期的效果，因此有必要发展其他的技术路线来解决重物晃动的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种起重机的控制方法、控制系统及起重机，以至少部分地解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种起重机的控制方法，其包括：根据起重机的提升电机在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机是否处于松绳状态，电机状态信息包括转速和转矩，松绳状态用于指示提升电机未承载重物的重力；在确定提升电机在第一时段处于松绳状态时，根据提升电机在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机是否处于加载状态，加载状态用于指示提升电机承载部分重物的重力；在确定提升电机在第二时段处于加载状态时，将提升电机的斜坡减速时间从额定减速时间减小到第一设定值，并将提升电机的转速从额定转速减小至第二设定值。

可选地，根据起重机的提升电机在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机是否处于松绳状态，包括：根据提升电机的第一时段的电机状态信息中转速的实际值、转动方向，确定提升电机是否处于吊起重物的提升状态；若处于提升状态且提升电机处于加速状态或匀速状态，则将提升电机的第一时段的电机状态信息中的转矩和空钩转矩比较；若比较结果指示提升电机第一时段的转矩小于空钩转矩，则确定提升电机处于松绳状态。

可选地，根据提升电机的第一时段的电机状态信息中转速的实际值和转动方向，确定提升电机是否处于吊起重物的提升状态，包括：若提升电机的第一时段的转速的实际值大于零，且提升电机的第一时段的转动方向为正方向，则确定提升电机处于吊起重物的提升状态。

可选地，在确定处于松绳状态时，根据提升电机在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机是否处于加载状态，包括：根据提升电机的第二时段的电机状态信息中的转速的加速度状态和加载转矩，确定基准转矩；确定提升电机的第二时段的电机状态信息中的转矩，是否大于基准转矩；若大于基准转矩，则确定提升电机处于加载状态。

可选地，根据提升电机的第二时段的电机状态信息中的转速的加速度状态和加载转矩，确定基准转矩，包括：若加速度状态指示提升电机在第二时段处于加速状态，则基准转矩为加载转矩和提升电机的空载加速转矩的和；或者，若加速度状态指示提升电机在第二时段处于匀速状态，则基准转矩等于加载转矩。

可选地，方法还包括：在确定提升电机的转速维持在第二设定值的时长满足预设时长时，将提升电机的转速从第二设定值增加至第三设定值，并将提升电机的斜坡减速时间从第一设定值增加至第四设定值。

可选地，第一设定值的取值范围为小于或等于提升电机的额定减速时间的10％。

可选地，第二设定值的取值范围为提升电机的额定转速的1.5％～3％。

根据本申请的另一方面，提供一种起重机控制系统，其包括控制器，控制器与起重机的提升电机的变频器通信连接，控制器用于：从变频器获取变频器采集的提升电机在第一时段的电机状态信息和第二时段的电机状态信息；在根据第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机处于松绳状态，且根据第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机处于加载状态时，向变频器发送控制指令，控制指令用于指示将提升电机的斜坡减速时间从额定减速时间减小至第一设定值，并将提升电机的转速从额定转速减小至第二设定值。

根据本申请的另一方面，提供一种起重机，起重机包括塔身、回转机构、变幅机构、提升机构和控制系统，回转机构设置在塔身的顶端，变幅机构设置在回转机构上，提升机构设置在变幅机构上，提升机构包括提升电机和变频器，控制系统为上述的起重机控制系统，控制系统的控制器与变频器连接，并通过变频器控制提升电机。

根据本申请实施例提供的起重机的控制方法，该方法根据提升电机的第一时段的转速、转矩以及预设的空钩转矩，确定提升电机在第一时段是否处于松绳状态，若处于松绳状态，则根据提升电机的第二时段的转速、转矩以及预设的加载转矩，确定提升电机在第二时段是否处于加载状态。若提升电机处于加载状态，则表示重物处于离地过程中，此时，将提升电机的转速减小到第二设定值，以保证以较小的速度将重物提离支撑面(如地面)，从而避免提升速度过快导致的重物剧烈晃动；同时，将提升电机的斜坡减速时间从额定减速时间减小到第一设定值，以保证提升电机可以快速、及时地减速。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中，

图1示出了根据本申请的实施例的起重机的控制方法的步骤流程示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的起重机的示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的起重机吊装重物的状态示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的一使用场景中起重机的控制方法的步骤流程示意图；

图5示出了根据本申请的实施例的起重机控制系统的示意图；

图6示出了根据本申请的实施例的起重机控制系统中PLC的引脚示意图。

附图标记说明：

10、塔身；20、回转机构；30、变幅机构；40、提升机构；41、吊钩；42、提升电机；43、变频器；51、吊绳；52、重物；61、控制器。

具体实施方式

为了对本申请实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请实施例的具体实施方式。

参照图1，图1示出了本发明实施例的起重机的控制方法的步骤流程示意图。

在本实施例中，起重机的控制方法包括：步骤S102：根据起重机的提升电机42在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机42是否处于松绳状态，电机状态信息包括转速和转矩，松绳状态用于指示提升电机42未承载重物52的重力；步骤S104：在确定提升电机在第一时段处于松绳状态时，根据提升电机42在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机42是否处于加载状态，加载状态用于指示提升电机42承载部分重物52的重力；步骤S106：在确定提升电机在第二时段处于加载状态时，将提升电机42的斜坡减速时间从额定减速时间减小到第一设定值，并将提升电机42的转速从额定转速减小至第二设定值。

该方法根据提升电机42的第一时段的转速、转矩以及预设的空钩转矩，确定提升电机42在第一时段是否处于松绳状态，若处于松绳状态，则根据提升电机42的第二时段的转速、转矩以及预设的加载转矩，确定提升电机42在第二时段是否处于加载状态。若提升电机42处于加载状态，则表示重物52处于离地过程中，此时，将提升电机42的转速减小到第二设定值，以保证以较小的速度将重物42提离支撑面(如地面)，从而避免提升速度过快导致的重物52剧烈晃动；同时，将提升电机42的斜坡减速时间从额定减速时间减小到第一设定值，以保证提升电机42可以快速、及时地减速。

在本实施例中，第一时段和第二时段之间的时间间隔小于间隔阈值(间隔阈值可以根据提升电机42的转速或其他适当的因素确定，间隔阈值可以是100毫秒、500毫秒、1秒、2秒、5秒、10秒、30秒、1分钟等)。

本实施例的方法，通过检测提升电机42是否依次处于松绳状态和加载状态，确定提升电机42是否在提升重物52离地的过程中，这样保证了能够及时、准确地检测到重物52的离地过程，有效避免误判，进而在确定重物50处于离地过程中时，及时、快速地将提升电机42的转速降低至第二设定值，以使提升电机42以较低的速度将重物52提升至离开支撑面，从而防止重物52在离地过程中晃动，保证安全性。

需要说明的是，该离地过程指重物52脱离支撑面的过程，该支撑面可以是地面也可以是其他支撑物的表面。

下面以该方法应用至塔式起重机中为例，对方法的实现过程进行说明。当然，在其他实施例中，该方法可以应用至任何适当类型的起重机中，本实施例对此不作限制。

为了便于理解，首先对塔式起重机的结构和提升重物的过程进行说明：

如图2所示，塔式起重机包括塔身10、回转机构20、变幅机构30、提升机构40。回转机构20设置在塔身10的顶端，变幅机构30设置在回转机构20上，提升机构40设置在变幅机构30上。提升机构40用于提升重物52，提升机构40包括提升电机42、提升钢丝绳、和吊钩41等。其中，提升电机42驱动提升钢丝绳卷线或放线，以控制提升钢丝绳上的吊钩41移动，吊钩41与重物52上的吊绳51连接，从而提升重物52。

参照图3，其示出了塔式起重机提升重物52的过程。在起重机提升重物52的过程中，依据起重机中用于提升重物52的提升电机42的受力状态不同，可以将提升重物52过程分为几个状态，分别为开抱闸状态、松绳状态、加载状态和完全离地状态。

其中，开抱闸状态用于指示起重机的抱闸打开，抱闸是起重机中为了防止吊钩41溜钩而设置的结构。在提升电机42启动时，抱闸处于抱紧状态，当提升电机42的转矩满足预设的开抱闸转矩时，抱闸才会打开。开抱闸转矩的大小可以根据需要设置，本实施例对此不作限制。

例如，开抱闸转矩的数值可以是提升电机42的额定转矩的60％～80％。这一数值范围能够充分保证起重机运行的安全性。

在开抱闸状态之后，根据提升电机42的负载不同，提升电机42的转矩(即输出转矩)可能不同。在经过开抱闸状态后，提升电机42处于松绳状态，松绳状态用于指示提升电机42未承载重物52的重力，即图3中所示I状态。在这一状态中，虽然吊钩41与重物52的吊绳51连接，但吊绳51处于松弛状态，因而提升电机42并未受到来自重物52的重力作用，提升电机42的负载为吊钩41和提升钢丝绳产生的负载(即空钩负载)。这时提升电机42的负载较小，由于PID调节，导致提升电机42的输出转矩会有一段时间被调整到小于空钩转矩，在检测是否处于松绳状态时可以基于此进行检测。

在经过松绳状态后，提升电机42处于加载状态，加载状态用于指示提升电机42承载部分重物52的重力，即图3中所示II状态。在该状态时，重物52的吊绳51伸直，重物52的重力会作用到吊钩41上，进而作用到提升电机42上，使得提升电机42的转矩会增大。在这一状态中，重物52经历离地过程。

在加载状态后，提升电机42处于完全离地状态，即图3中所示III状态。此时由提升电机42承担重物52的重力，并对重物52进行提升。

在上述的重物52提升过程中，重物52离地过程的重心位置变化是产生晃动的主要原因，为了避免晃动，就需要能够及时检测到重物52离地过程，并在该过程中对提升电机42进行控制，使重物52能够较为平稳地离地，以减少晃动，从而提升安全性。

为了能够准确、及时地检测到离地过程，本方法包括以下步骤S102～步骤S106。具体地，参照图4，其示出了在本实施例的一使用场景中起重机的控制方法的步骤流程图。

步骤S102：根据起重机的提升电机42在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机42是否处于松绳状态。

第一时段可以是任何适当的时段。第一时段的时长可以根据需要确定，例如，时长可以为40毫秒。

在本实施例中，提升电机42的电机状态信息包括转速和转矩，其可以通过提升电机42的变频器43采集获得。

其中，转速包括转速值、转动方向和加速度状态。转动方向可以是正方向(对应提升重物52的提升状态)或负方向(对应下降状态)。加速度状态用于指示提升电机41的速度变化是加速状态或匀速状态或减速状态。

由于提升电机42处于松绳状态时，在一段时间内提升电机42的输出转矩小于空钩转矩(也可称为空载转矩)，因此可以基于此判断提升电机42在第一时段是否处于松绳状态。

例如，步骤S102可以包括以下子步骤：

子步骤S1021：根据提升电机42的第一时段的电机状态信息中转速的实际值、转动方向，确定提升电机42是否处于吊起重物52的提升状态。

具体地，若提升电机42的第一时段的转速的实际值大于零，且提升电机42的第一时段的转动方向为正方向，则确定提升电机42处于吊起重物52的提升状态。

通过判断提升状态，能够避免下降过程中的误触发，以此提升检测的准确性。

子步骤S1022：若处于提升状态且提升电机42处于加速状态或匀速状态，则将提升电机42的第一时段的电机状态信息中的转矩和空钩转矩比较。

通过排除提升电机42的减速状态，避免了提升电机42处于减速状态时转矩会减小到小于空钩转矩，而且提升电机42的转动方向也为正方向造成的误判定。

通过比较提升电机42的转矩和空钩转矩能够及时检测出提升电机42的转矩小于空钩转矩的情况，进而可以据此确定提升电机42处于松绳状态，同时能够排除提升电机42减速造成的误判。

子步骤S1023：若比较结果指示提升电机42第一时段的转矩小于空钩转矩，则确定提升电机42处于松绳状态。

通过这种方式能够准确地确定提升电机42是否处于松绳状态，而排除了下降过程的误触发，以及减速状态的误触发。

步骤S104：在确定提升电机在第一时段处于松绳状态时，根据提升电机42在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机42是否处于加载状态。

由于在提升重物52的过程中，松绳状态和加载状态是依次出现的，因此在确定提升电机处于松绳状态的情况下，获取提升电机42在第二时段的电机状态信息(如转速和转矩等)，进而确定提升电机42在第二时段是否处于加载状态。

具体地，步骤S104可以通过下述过程实现：

过程A：根据提升电机42的第二时段的电机状态信息中的转速的加速度状态和加载转矩，确定基准转矩。

由于提升电机42在不同的加速度状态时对应的加载状态的基准扭矩不同，因而在确定提升电机42是否处于加载状态时，需要针对不同的加速度状态判断。

例如，若加速度状态指示提升电机42在第二时段处于加速状态，则基准转矩为加载转矩和提升电机42的空载加速转矩的和。

加载转矩可以根据需要确定，例如需要保证一吨以上的重物52在离地过程中的稳定性，则将加载转矩设置为与一吨的重量对应的转矩。加载转矩不宜过大，需要保证大于空钩转矩。加载转矩应远小于负载转矩(即提升电机42完全承载重物52的重力时的转矩)，这是因为在松绳状态下提升电机42的转速较快，因此重物52离地过程的时长较短，需尽快检测到加载状态，从而快速、及时地将提升电机42的转速降低，为此将加载转矩设置的尽量小有助于快速检测到加载状态。

或者，又例如，若加速度状态指示提升电机42在第二时段处于匀速状态，则基准转矩等于加载转矩。

过程B：确定提升电机42的第二时段的电机状态信息中的转矩，是否大于基准转矩。

在提升电机42处于加速状态时，比较加载转矩和提升电机42加速所需的加速转矩之和(即加速状态下的基准转矩)与第二时段的提升电机42的转矩，若第二时段的提升电机42的转矩大于基准转矩，则执行过程C。反之，若第二时段的提升电机42的转矩不大于基准转矩，则确定提升电机42并未处于加载状态。

在提升电机42处于匀速状态时，加载转矩即为基准转矩，将加载转矩与第二时段的提升电机42的转矩比较，若第二时段的提升电机42的转矩大于加载转矩，则执行过程C。反之，若第二时段的提升电机42的转矩不大于加载转矩，则确定提升电机42并未处于加载状态。

过程C：若大于基准转矩，则确定提升电机42处于加载状态。

步骤S106：在确定处于加载状态时，将提升电机42的斜坡减速时间从额定减速时间减小至第一设定值，并将提升电机42的转速从额定转速减小至第二设定值。

在确定提升电机42在第二时段处于加载状态时，表示提升电机42提升的重物52处于离地过程中，为了保证重物52离地平稳、减少晃动，需要快速地将提升电机42的转速调整到较低的转速，为此，将提升电机42的斜坡减速时间从额定减速时间减小至第一设定值。

在本实施例中，第一设定值的取值范围为小于或等于提升电机42的额定减速时间的10％。该范围内的第一设定值可以保证提升电机42的转速能够快速降低，避免调整过于滞后。当然，在其他实施例中，可以采用其他适当的范围，本实施例对此不作限制。

为了保证离地过程的稳定性，且兼顾吊装重物的效率，提升电机42的转速从额定转速减小到第二设定值。例如，第二设定值的取值范围为提升电机42的额定转速的1.5％～3％，如30rpm。这一取值范围可以充分保证稳定性。

可选地，由于在重物52离地后，提升电机42的负载变化趋于稳定，重物52的晃动也会减少，因此，为了提高效率，避免吊装过慢，本实施例的方法还可以包括：

步骤S108：在确定提升电机42的转速维持在第二设定值的时长满足预设时长时，将提升电机42的转速从第二设定值增加至第三设定值，并将提升电机42的斜坡减速时间从第一设定值增加至第四设定值。

预设时长与重物52被提离支撑面所需的时间对应，其可以等于或大于提离支撑面所需的时间。其可以根据经验值确定，或者根据提升电机42的转速确定，例如为2秒、5秒等。

以预设时长为2秒为例，从将提升电机42的转速减小至第二设定值的时刻开始，在确定提升电机42的转速维持在第二设定值的时长到达或大于2秒时，将提升电机42的转速增加至第三设定值，并将提升电机42的斜坡减速时间增加至第四设定值，以使提升电机42的转速上升，提高吊装效率。

第三设定值和第四设定值可以根据需要确定，本实施例对此不作限制。例如，第三设定值可以额定转速，第四设定值可以额定减速时间

需要说明的是，上述的空钩转矩、加速转矩和加载转矩可以通过变频器43自动检测获得，如在起吊前，启动起重机进行一次检测获得这些转矩。当然，也可以根据经验确定。第一设定值、第二设定值和预设时长可以根据经验确定或者经过测试和调试确定。

如图5所示，根据本发明的实施例，提供一种起重机控制系统，其包括控制器61，控制器61与起重机的提升电机42的变频器43通信连接，控制器61用于：从变频器43获取变频器43采集的提升电机42在第一时段的电机状态信息和第二时段的电机状态信息；在根据第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定提升电机42处于松绳状态，且根据第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定提升电机42处于加载状态时，向变频器43发送控制指令，控制指令用于指示将提升电机42的斜坡减速时间从额定减速时间减小至第一设定值，并将提升电机42的转速从额定转速减小至第二设定值。

控制器61可以是PLC控制器或其他具有计算能力的芯片，本实施例对此不作限定。控制器61用于执行上述的起重机的控制方法，以在起重机的吊装过程中及时检测出重物52处于离地过程，并对提升电机42的转速进行降低，从而使重物52离地更加平稳。

在本实施例中，PLC控制器包括：

第一使能引脚(EN)即图6中所示P1，用于控制执行上述方法的PLC控制器是否可用。

第一使能输出引脚(ENO)即图6中所示P13，用于在执行上述方法的PLC控制器可用时输出高电平。

功能使能引脚(Enable)即图6中所示P2，用于控制上述方法是否可用，由操作人员控制，需要进行控制时，指示上述方法可用。

实际转矩PZD引脚(Act Torque PZD)即图6中所示P3，用于与变频器连接，接收变频器以二进制方式传递的实际转矩，并将其转化为实数。

参考转矩引脚(torque reference)即图6中所示P4，用于获取预设的参考转矩，如提升电机的额定转矩，例如，为965NM。

空钩加速转矩引脚(noload acctorque)即图6中所示P5，用于确定提升电机处于加速状态时的空钩加速转矩。例如，空钩加速转矩为参考转矩的45％。

空钩转矩引脚(rope loose torque)即图6中所示P6，用于确定预设的空钩转矩，例如空钩转矩可以是参考转矩的17％。

加载转矩引脚(loading torque)即图6中所示P7，用于确定预设的加载转矩，例如加载转矩可以是参考转矩的21％。提升电机处于加速状态时，用于判断提升电机是否处于加载状态的基准转矩为根据加载转矩引脚的输入确定的加载转矩与根据空钩加速转矩引脚的输入确定的加速转矩的和。

松绳状态保持时间引脚(loose detect time)即图6中所示P8，用于获取判断满足松绳状态需要的保持时间，即第一时段的时长。

加载状态保持时间引脚(loading detect time)即图6中所示P9，用于获取判断满足加载状态需要的保持时间，即第二时段的时长。

维持时间引脚(loading time)，用于获取提升电机的转速处于第二设定值的维持时长，例如为5秒。

斜坡减速时间系数引脚(loading ramp factor)即图6中所示P10，用于获取确定第一设定值的系数。例如为0.03，即第一设定值为额定减速时间的0.03倍。

速度系数引脚(loading speed)即图6中所示P11，用于获取确定第二设定值的系数。例如，为1.5，即第二设定值为额定速度的1.5％。

加载速度生效引脚(loading speed condition)即图6中所示P12，用于在提升电机的转速为第二设定值时输出高电平的信号。

负载速度3档位引脚(loading speed 3gear condition)即图6中所示P14，用于在提升电机的转速为负载档位控制的转速时输出高电平。

负载速度PZD引脚(loading speed PZD)即图6中所示P15，用于与变频器连接，并向变频器输出二进制的提升电机的转速。

斜坡减速时间PZD引脚(ramp down factor PZD)即图6中所示P16，用于与变频器连接，并向变频器输出二进制的斜坡减速时间。

PLC控制引脚(control by PLC)即图6中所示P17，用于与变频器连接，以使变频器能够与PLC通信。这些引脚可以通过profinet网络的网线与变频器连接，以从变频器43读取其采集的电机状态信息，并向变频器输出信号。

例如，控制器61从变频器43获取其采集的第一时段的提升电机42的电机状态信息(如转矩和转速等)。进而根据第一时段的电机状态信息和空钩转矩确定提升电机42在第一时段是否处于松绳状态。在确定处于松绳状态时，从变频器43获得其采集的第二时段的提升电机42的电机状态信息，根据第二时段的电机状态信息和加载转矩，确定提升电机42在第二时段是否处于加载状态，若处于加载状态，则将提升电机42的转速降低，并将斜坡减速时间调小，以实现在重物52离地瞬间自动降低斜坡减速时间和提升电机42的转速，达到平稳离地的目的。待重物52离地后将提升电机42的转速和斜坡减速时间恢复至初始斜坡减速时间(即额定减速时间)和初始速度。

通过独立的控制器61进行检测和控制，可以自动实现重物52的平稳提升，避免了人工操作失误的问题，提高了提升机构40效率，使得重物52能够更快、更稳定的提升。而使用独立的控制器61，可以降低变频器43的资源占用率，并简化调试过程，也不需在变频器43中调试。

根据本发明的实施例，提供一种起重机，起重机包括塔身10、回转机构20、变幅机构30、提升机构40和控制系统，回转机构20设置在塔身10的顶端，变幅机构30设置在回转机构20上，提升机构40设置在变幅机构30上，提升机构40包括提升电机42和变频器43，控制系统为上述的起重机控制系统，控制系统的控制器61与变频器43连接，并通过变频器43控制提升电机42。

该起重机的控制系统可以预先进行调试，从而获得满足使用场景的空钩转矩、加载转矩和加速转矩等，以便能够在提升重物52的过程中对提升电机42进行控制，使得重物52离地过程更加平稳、晃动更小。例如，在未通过控制系统进行平稳起升时，由于重物52晃动导致提升电机42的速度和转矩波动很大，转矩的波动达到90NM，引起变幅机构30所在的吊臂晃动严重，使起吊过程十分危险。在通过控制系统进行平稳起升时，提升过程中不论是离地过程中还是完全离地之后，转矩波动都很小，只有10NM左右，而提升电机42的转速机构没有波动，达到了平稳离地的效果。

根据本申请的实施例，前述的起重机的控制方法具有如下有益效果：

该方法能够实现自动检测重物离地过程，并自动调整提升电机的转速和斜坡减速时间，实现重物离地过程的自动平稳提升，避免人工操作失误，提高了提升效率，使重物提升平稳且速度较快。此外，通过独立的控制器执行该方法，无需占用变频器的资源，且可以简化调试过程，无需额外在变频器中进行调试。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本申请实施例示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请实施例的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请实施例的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请实施例保护的范围。

Claims (10)

1.一种起重机的控制方法，其特征在于，包括：

根据所述起重机的提升电机(42)在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定所述提升电机(42)是否处于松绳状态，所述电机状态信息包括转速和转矩，所述松绳状态用于指示所述提升电机(42)未承载重物(52)的重力；

在确定所述提升电机在第一时段处于所述松绳状态时，根据所述提升电机(42)在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定所述提升电机(42)是否处于加载状态，所述加载状态用于指示所述提升电机(42)承载部分所述重物(52)的重力；

在确定所述提升电机在第二时段处于所述加载状态时，将所述提升电机(42)的斜坡减速时间从额定减速时间减小到第一设定值，并将所述提升电机(42)的转速从额定转速减小至第二设定值。

2.根据权利要求1所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述根据所述起重机的提升电机(42)在第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定所述提升电机(42)是否处于松绳状态，包括：

根据所述提升电机(42)的第一时段的电机状态信息中转速的实际值、转动方向，确定所述提升电机(42)是否处于吊起重物(52)的提升状态；

若处于所述提升状态且所述提升电机(42)处于加速状态或匀速状态，则将所述提升电机(42)的第一时段的电机状态信息中的转矩和所述空钩转矩比较；

若比较结果指示所述提升电机(42)第一时段的转矩小于所述空钩转矩，则确定所述提升电机(42)处于松绳状态。

3.根据权利要求2所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述根据所述提升电机(42)的第一时段的电机状态信息中转速的实际值和转动方向，确定所述提升电机(42)是否处于吊起重物(52)的提升状态，包括：

若所述提升电机(42)的第一时段的转速的实际值大于零，且所述提升电机(42)的第一时段的转动方向为正方向，则确定所述提升电机(42)处于吊起重物(52)的提升状态。

4.根据权利要求1所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述在确定处于所述松绳状态时，根据所述提升电机(42)在第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定所述提升电机(42)是否处于加载状态，包括：

根据所述提升电机(42)的第二时段的电机状态信息中的转速的加速度状态和所述加载转矩，确定基准转矩；

确定所述提升电机(42)的第二时段的电机状态信息中的转矩，是否大于所述基准转矩；

若大于所述基准转矩，则确定所述提升电机(42)处于加载状态。

5.根据权利要求4所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述根据所述提升电机(42)的第二时段的电机状态信息中的转速的加速度状态和所述加载转矩，确定基准转矩，包括：

若所述加速度状态指示所述提升电机(42)在第二时段处于加速状态，则所述基准转矩为所述加载转矩和所述提升电机(42)的空载加速转矩的和；

或者，

若所述加速度状态指示所述提升电机(42)在第二时段处于匀速状态，则所述基准转矩等于所述加载转矩。

6.根据权利要求1所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定所述提升电机(42)的转速维持在所述第二设定值的时长满足预设时长时，将所述提升电机(42)的转速从所述第二设定值增加至第三设定值，并将所述提升电机(42)的斜坡减速时间从所述第一设定值增加至第四设定值。

7.根据权利要求1所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述第一设定值的取值范围为小于或等于所述提升电机(42)的额定减速时间的10％。

8.根据权利要求1所述的起重机的控制方法，其特征在于，所述第二设定值的取值范围为所述提升电机(42)的额定转速的1.5％～3％。

9.一种起重机控制系统，其特征在于，包括控制器(61)，所述控制器(61)与所述起重机的提升电机(42)的变频器(43)通信连接，所述控制器(61)用于：

从所述变频器(43)获取所述变频器(43)采集的所述提升电机(42)在第一时段的电机状态信息和第二时段的电机状态信息；

在根据所述第一时段的电机状态信息和预设的空钩转矩，确定所述提升电机(42)处于松绳状态，且根据所述第二时段的电机状态信息和预设的加载转矩，确定所述提升电机(42)处于加载状态时，向所述变频器(43)发送控制指令，所述控制指令用于指示将所述提升电机(42)的斜坡减速时间从额定减速时间减小至第一设定值，并将所述提升电机(42)的转速从额定转速减小至第二设定值。

10.一种起重机，其特征在于，所述起重机包括塔身(10)、回转机构(20)、变幅机构(30)、提升机构(40)和控制系统，所述回转机构(20)设置在所述塔身(10)的顶端，所述变幅机构(30)设置在所述回转机构(20)上，所述提升机构(40)设置在所述变幅机构(30)上，所述提升机构(40)包括提升电机(42)和变频器(43)，所述控制系统为权利要求9所述的起重机控制系统，所述控制系统的控制器(61)与所述变频器(43)连接，并通过所述变频器(43)控制所述提升电机(42)。

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