CN112520584A - Profinet编码器在船用折臂起重机上的运用方法 - Google Patents

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夏寅
吴艳
王玮
周伟伟
熊建云
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
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    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5007—Internet protocol [IP] addresses

Abstract

一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，包括如下步骤，步骤S1、设定控制器和PROFINET编码器的IP地址，使两个地址在同一网段内；步骤S2、控制器和编码器之间采用组态连接，控制器和三个编码器互相连接，当连接显示绿色，则表示通讯正常，PROFINET编码器处于正常工作状态。步骤S3、通过PROFINET起升编码器获取卷筒的位置值，PROFINET变幅编码器获取主臂的角度值，PROFINET折臂编码器获取折臂的角度值，计算起重机的工作半径。该方法将PROFINET编码器配装在船用折臂起重机上，能提供精确的角度定位和位置信号，从而可以选择对应半径的额定负载去选择合适的吨位进行吊装，具有精确度高、抗干扰性强、扫描周期短、传输速率高的优点。

Description

PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法
技术领域
本发明属于起重机设备技术领域，具体涉及一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法。
背景技术
用折臂起重机是在海上环境中执行运输作业的一种特殊起重机，它可在有限的空间内，通过折臂功能施展出最大的工作半径，为了操作员实时了解起重机当前的工作半径，那么就需要在起重机的各个运动机构上安装编码器。
海上特殊的应用环境给船用起重机的控制带来了很大的挑战性，对于编码器坚固性和可靠性有严格的要求，需要选择具有重载型轴承、并有良好封装外壳的编码器。电气方面需可使其承受剧烈振动、电子干扰配备高级诊断系统，系统可持续监控编码器的主要功能。如果检测到即将发生的故障、则立即生成警告信号。这确保了维修服务只在必要时才需进行、而且可以有充裕的时间规划、以避免不可预见的故障.
编码器具有多种通讯方式，具有代表性的PRIFIBUS和PROFINET，PROFINET编码器不仅继承了PRIFIBUS 在工业应用的性能要求，也将以太网的优势融入其中，有效地将两者的优点进行了融合，是一个灵活性、高效率和高性能的系统， PROFINET 具备更高的传输速率，同时循环扫描周期也大大缩短， PROFINET 网络比PROFIBUS 网络抗干扰能力大幅提升，抗干扰能力的提升为控制系统的稳定性提供了保障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，PROFINET编码器配装在船用折臂起重机上，能提供精确的角度定位和位置信号。
本发明提供一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，包括如下步骤，
步骤S1、设定控制器和PROFINET编码器的IP地址，使两个地址在同一网段内；
步骤S2、控制器和编码器之间采用组态连接，控制器和三个编码器互相连接，当连接显示绿色，则表示通讯正常，PROFINET编码器处于正常工作状态。
步骤S3、通过PROFINET起升编码器获取卷筒的位置值，PROFINET变幅编码器获取主臂的角度值，PROFINET折臂编码器获取折臂的角度值，计算起重机的工作半径。
作为本发明的进一步技术方案，控制器中程序读入编码器的位置绝对值地址，获取编码器转动一圈的虚拟值，得到卷筒一圈的实际长度。
进一步的，通过获取的主臂的角度值和折臂的角度值计算起重机的工作半径；公式为：X=c*cosa+d*sin(b+a-e-h)+f，其中X为起重机工作半径，a为主臂角度，b为折臂角度；c为主臂关节点；d为折臂关节点距离，e为折臂变化中间函数，f为主滑轮中心距，h为主臂和折臂中间角度定值。
本发明将相结合的有益效果为，PROFINET编码器配装在船用折臂起重机上，能提供精确的角度定位和位置信号，从而可以选择对应半径的额定负载去选择合适的吨位进行吊装，具有精确度高、抗干扰性强、扫描周期短、传输速率高的优点。
附图说明
图1为本发明的方法运行流程框图。
具体实施方式
请参阅图1，本实施例提供一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，包括如下步骤，
步骤S1、设定控制器CPU1214C的 IP地址，设置PROFINET编码器的IP地址，使得它们在同一网段内。
步骤S2、控制器和编码器之间采用组态连接，控制器和三个编码器互相连接，当连接显示绿色，则表示通讯正常，PROFINET编码器处于正常工作状态。
步骤S3、通过PROFINET起升编码器获取卷筒的位置值，PROFINET变幅编码器获取主臂的角度值，PROFINET折臂编码器获取折臂的角度值，计算起重机的工作半径。
PROFINET编码器正常运行后，PROFINET编码器旋转中的每一个位置都有一个独一无二的编码、使在启动和运行时能够直接读取轴的准确位置。
在折臂起重机上，用于精确记录卷筒的圈数，放缆长度、主臂角度、折臂角度、工作半径。
控制器中程序读入编码器的位置绝对值地址，再通过计算， 得到编码器转动一圈的虚拟值，对应到卷筒一圈的长度，就可得到实际长度，得到的放缆长度用于起重机的限位控制。
为了得到起重机工作半径，根据计算公式，带入臂架角度、折臂角度和相关三角函数，如下：
X=c*cosa+d*sin(b+a-e-h)+f
X为起重机工作半径，a为主臂角度，b为折臂角度；c为主臂关节点；d为折臂关节点距离，e为折臂变化中间函数，f为主滑轮中心距，h为主臂和折臂中间角度定值。
起重机操作员得到实时工作半径后，就可选择对应半径的额定负载去选择合适的吨位进行吊装。
本实施例采用ZB5018-3030折臂起重机，主钩圈数为9.7圈，主钩速度10.1米/秒，主钩放缆长度为23.4米，变幅角度48.2度，折臂角度107.1度，则有工作半径为14.5米。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤S1、设定控制器和PROFINET编码器的IP地址，使两个地址在同一网段内；
步骤S2、控制器和编码器之间采用组态连接，控制器和三个编码器互相连接，当连接显示绿色，则表示通讯正常，PROFINET编码器处于正常工作状态；
步骤S3、通过PROFINET起升编码器获取卷筒的位置值，PROFINET变幅编码器获取主臂的角度值，PROFINET折臂编码器获取折臂的角度值，计算起重机的工作半径。
2.根据权利要求1所述的.一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，其特征在于，所述控制器中程序读入编码器的位置绝对值地址，获取编码器转动一圈的虚拟值，得到卷筒一圈的实际长度。
3.根据权利要求1所述的.一种PROFINET编码器在船用折臂起重机上的运用方法，其特征在于，通过获取的所述主臂的角度值和所述折臂的角度值计算起重机的工作半径；公式为：X=c*cosa+d*sin(b+a-e-h)+f，其中X为起重机工作半径，a为主臂角度，b为折臂角度；c为主臂关节点；d为折臂关节点距离，e为折臂变化中间函数，f为主滑轮中心距，h为主臂和折臂中间角度定值。
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