CN113060662A - 一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法 - Google Patents

一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法，初始化并激活防摇功能后，由起升电动机、编码器、起升变频器、变幅电动机、变幅变频器、回转电动机、回转变频器、可编程控制器配合，获取起重机吊载重物的当前的高度；操作手柄给定变幅和回转速度信号后，可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度信号指令，计算得到使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机的速度曲线，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线驱动变幅电动机和回转电动机，控制吊载重物平稳起停，减速少重物的摆动幅度。本发明性能可靠，解决因驾驶员操作不熟练出现重物在空中大幅度摇摆、需要人员去扶稳重物而容易引发安全事故的问题。

Description

一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法
技术领域
本发明涉及起重机，主要由钢结构、驱动机构、控制系统组成，并且安装成能在垂直或水平平面内作移动或摆动，或者两种运动一起进行，如悬臂起重机、桅杆起重机、塔式起重机的技术领域，特别涉及一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法。
背景技术
塔式起重机是建筑工地上最常用的一种起重设备，又被称为“塔吊”，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，是工地上一种必不可少的设备。
在吊装中，因为吊挂绳本身是柔性的，加之存在外力的作用，塔吊很容易出现晃动的状况，目前大多数塔式起重机在吊载的时候，由于驾驶员的操作不熟练、对塔机性能不了解，重物在空中大幅度摇摆的情况屡见不鲜，摆动幅度多达5-6米；而在卸载的时候，由于摆幅太大，则需要人员去扶住重物才能使其快速停下来，轻则重物和建筑物存在撞坏的风险，重则将造成人员伤亡；整体来说，现有技术的塔式起重机无法保障吊装过程的安全性，同时也增加了与物体对位的时间，降低了吊装的效率。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法。
本发明所采用的技术方案是，一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：初始化，激活防摇功能；
步骤2：获取起重机吊载重物的当前的高度；
步骤3：操作手柄给定变幅和回转速度信号，可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度信号指令，根据控制器内置的防摇算法计算得到使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机的速度曲线；
步骤4：将步骤3算得的变幅电机和回转电机的速度曲线发送至变幅变频器和回转变频器，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线驱动变幅电动机和回转电动机，控制吊载重物平稳起停，减速少重物的摆动幅度。
优选地，所述步骤2中，以起升变频器采集配合的编码器的当前速度，通过PN总线通讯传输至可编程控制器，可编程控制器接收到速度信号后计算得到起重机吊载重物的当前的高度。
优选地，所述当前速度Vs＝Vd÷i×π×D÷a÷60，起重机吊载重物的当前的高度H＝H0+H1+1/2×(Vs0+Vst)×T；其中，Vd为起升电动机的实际速度，i为起升电动机和起升卷筒之间的减速机传动比，D为起升机构卷筒直径，a为塔机倍率，H0为吊钩的初始高度，H1为吊具高度，Vs0和Vst分别为每个采样周期吊钩的初速度和末速度，T为采样周期。
优选地，所述步骤3中，速度曲线为三段式曲线。
优选地，第一段的所述三段式曲线为：
第一阶段的每个扫描周期输出加速度a1-output＝a1-output+j1×Tcycle，第一阶段的每个扫描周期输出速度v1-output＝v1-output+a1-output×Tcycle；
其中，第一阶段的加加速度j1＝a1/t1，Tcycle为扫描周期，第一阶段加速度a1＝(vset-vact)/t1，第一阶段的持续时间
Figure BDA0002941652990000021
vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t1-max为最大速度对应的第一阶段的防摇时间。
优选地，第二段的所述三段式曲线为：
第二阶段的每个扫描周期输出加速度a2-output＝-a2，第一阶段的每个扫描周期输出速度v2-output＝v2-output+a2-output×Tcycle；
其中，Tcycle为扫描周期，第二阶段加速度a2＝ka×(vset-vact)/t2，第二阶段的持续时间t2＝kt-rope×(|vset-vact|/vmax×(t2-max-t2-min)+t2-min)，vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t2-max和t2-min分别为第二阶段的最大时间和最小时间，ka为加速度幅值系数，kt-rope为根据绳长(重物高度)计算的时间系数，kt-rope根据绳长(重物高度)的变化而自动变化。
优选地，若目标档位速度和当前实时速度的速度差小于等于340rpm，则幅度系数ka＝ka-max，否则ka＝(ka-max-(|vset-vact|-340)/(vmax-340)×(ka-max-ka-min)；其中，ka-max和ka-min分别为第二阶段的最大加速度幅值系数和最小加速度幅值系数。
优选地，第三段的所述三段式曲线为：
第三阶段的每个扫描周期输出加速度a3-output＝a3-output-j3×Tcycle，第三阶段的每个扫描周期输出速度v3-output＝v3-output+a3-output×Tcycle；
其中，第三阶段的加加速度j3＝a3/t3，Tcycle为扫描周期，第三阶段加速度a3＝(1+2×ka)×(vset-vact)/t3，第三阶段的持续时间
Figure BDA0002941652990000031
ka为加速度幅值系数，vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t1-max为最大速度对应的第一阶段的防摇时间，tmax为最大速度对应的防摇时间。
优选地，所述步骤4中，若运行到限位处时，可编程控制器采集到信号，立即停止防摇模式，紧急停车。
一种所述的塔式起重机变幅和回转联动防摇方法的防摇系统，所述系统包括：
一起升电动机，通过编码器配合设置有起升变频器；
一变幅电动机，配合设有变幅变频器；
一回转电动机，配合设有回转变频器；
所述的起升变频器、变幅变频器和回转变频器配合设置有可编程控制器；
若干行程限位器，安装在塔式起重机上，与可编程控制器配合设置；
一开关按钮，安装在塔式起重机的驾驶室联动台处，与可编程控制器配合设置。
本发明涉及一种优化的塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法，初始化并激活防摇功能后，由起升电动机、编码器、起升变频器、变幅电动机、变幅变频器、回转电动机、回转变频器、可编程控制器配合，获取起重机吊载重物的当前的高度；操作手柄给定变幅和回转速度信号后，可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度信号指令，计算得到使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机的速度曲线，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线驱动变幅电动机和回转电动机，控制吊载重物平稳起停，减速少重物的摆动幅度。
本发明性能可靠，可以在塔机吊装前，通过按下联动台上的防摇按钮，激活防摇功能，无论驾驶员怎么操作手柄，重物都会在空中平稳的运行，摆动幅度只有30-40cm，解决因塔机驾驶员操作不熟练出现重物在空中大幅度摇摆、需要人员去扶稳重物而容易引发安全事故的问题。
本发明的有益效果在于：
1.操作简单，驾驶员可以通过操作联动台上的防摇按钮开启或关闭防摇功能，操作灵活，方便直观；
2.通过变频器采集编码器当前的速度，通过PN总线通讯传输给可编程控制器，可编程控制器接收到速度信号后经过计算，实时算出重物当前的高度，结果准确、快速；
3.通过可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度指令算出使重物不摇摆的变幅电机和回转电机速度曲线，基于此驱动变幅电动机和回转电动机，重物在空中可以平稳的运行，摆动幅度只有30-40cm，即使三大机构同时动作在做空间运转时也能很好地控制重物的摆动量，减少因不熟悉塔机操作而造成的安全事故；
4.通过可编程控制器采集限位信号，立即自动跳出防摇模式，紧急停车，大大提高了塔机工作的安全性、可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图，其中，箭头表示数据及信号传输的方向；
图2为本发明的电气原理示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明涉及一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，所述方法包括以下步骤。
步骤1：初始化，激活防摇功能；如按下联动台上的防摇按钮，进行触发。
步骤2：获取起重机吊载重物的当前的高度。
所述步骤2中，以起升变频器采集配合的编码器的当前速度，通过PN总线通讯传输至可编程控制器，可编程控制器接收到速度信号后计算得到起重机吊载重物的当前的高度。
所述当前速度Vs＝Vd÷i×π×D÷a÷60，起重机吊载重物的当前的高度H＝H0+H1+1/2×(Vs0+Vst)×T；其中，Vd为起升电动机的实际速度，i为起升电动机和起升卷筒之间的减速机传动比，D为起升机构卷筒直径，a为塔机倍率，H0为吊钩的初始高度，H1为吊具高度，Vs0和Vst分别为每个采样周期吊钩的初速度和末速度，T为采样周期。
本发明中，步骤2的计算重物高度的为一种实施方式，在实际的实施过程中，直接采用距离传感器或其他测距装置亦可行。
步骤3：操作手柄给定变幅和回转速度信号，可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度信号指令，计算得到使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机的速度曲线。
所述步骤3中，速度曲线为三段式曲线。
第一段的所述三段式曲线为：
第一阶段的每个扫描周期输出加速度a1-output＝a1-output+j1×Tcycle，第一阶段的每个扫描周期输出速度v1-output＝v1-output+a1-output×Tcycle；
其中，第一阶段的加加速度j1＝a1/t1，Tcycle为扫描周期，第一阶段加速度a1＝(vset-vact)/t1，第一阶段的持续时间
Figure BDA0002941652990000061
vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t1-max为最大速度对应的第一阶段的防摇时间。
第二段的所述三段式曲线为：
第二阶段的每个扫描周期输出加速度a2-output＝-a2，第一阶段的每个扫描周期输出速度v2-output＝v2-output+a2-output×Tcycle；
其中，Tcycle为扫描周期，第二阶段加速度a2＝ka×(vset-vact)/t2，第二阶段的持续时间t2＝kt-rope×(|vset-vact|/vmax×(t2-max-t2-min)+t2-min)，vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t2-max和t2-min分别为第二阶段的最大时间和最小时间，ka为加速度幅值系数，kt-rope为根据绳长(重物高度)计算的时间系数，kt-rope根据绳长(重物高度)的变化而自动变化。
本发明中，一般来说，以50米为上限，0～10米的系数为1.1，10～20米的系数为1.2。
若目标档位速度和当前实时速度的速度差小于等于340rpm，则幅度系数ka＝ka-max，否则ka＝(ka-max-(|vset-vact|-340)/(vmax-340)×(ka-max-ka-min)；其中，ka-max和ka-min分别为第二阶段的最大加速度幅值系数和最小加速度幅值系数。
第三段的所述三段式曲线为：
第三阶段的每个扫描周期输出加速度a3-output＝a3-output-j3×Tcycle，第三阶段的每个扫描周期输出速度v3-output＝v3-output+a3-output×Tcycle；
其中，第三阶段的加加速度j3＝a3/t3，Tcycle为扫描周期，第三阶段加速度a3＝(1+2×ka)×(vset-vact)/t3，第三阶段的持续时间
Figure BDA0002941652990000071
ka为加速度幅值系数，vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t1-max为最大速度对应的第一阶段的防摇时间，tmax为最大速度对应的防摇时间。
本发明中，结合当前的重物高度和接收到的速度指令计算出使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机的速度曲线并通过PN总线通讯发送给变幅变频器和回转变频器，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线指令驱动变幅电动机和回转电动机，从而实现重物的防摇控制运行。
本发明中，曲线分为三个阶段，通过控制加速度来达到防摇效果，根据设定的参数计算加速度并最终生成速度曲线，每个扫描周期输出一个速度至变频器。
步骤4：将步骤3算得的变幅电机和回转电机的速度曲线发送至变幅变频器和回转变频器，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线驱动变幅电动机和回转电动机，逐渐起吊直至到位。
所述步骤4中，若运行到限位处时，可编程控制器采集到信号，立即停止防摇模式，紧急停车。
本发明中，限位可以通过限位传感器、行程限位器实现，当触到限位传感器时，限位传感器反馈信号至可编程控制器，触发停车。
本发明涉及一种所述的塔式起重机变幅和回转联动防摇方法的防摇系统，所述系统包括：
一起升电动机，通过编码器配合设置有起升变频器；
一变幅电动机，配合设有变幅变频器；
一回转电动机，配合设有回转变频器；
所述的起升变频器、变幅变频器和回转变频器配合设置有可编程控制器；
若干行程限位器，安装在塔式起重机上，与可编程控制器配合设置；
一开关按钮，安装在塔式起重机的驾驶室联动台处，与可编程控制器配合设置。
本发明中，包括可编程控制器、起升变频器、变幅变频器、回转变频器、起升电动机、变幅电动机、回转电动机、断路器、继电器、编码器、行程限位器、开关按钮；
编码器安装在起升电动机上，起升变频器、变幅变频器、回转变频器安装在电控箱里，起升电动机、变幅电动机、回转电动机安装在塔吊上，行程限位器安装在塔式起重机的各个需要限位的位置，所述的开关按钮安装在驾驶室联动台上；
变频器和可编程控制器之间通过PN总线通讯技术通讯，此为本领域常规技术，本领域技术人员可以依据需求自行设置；
起升变频器采集编码器的速度信号，反馈至可编程控制器，可编程控制器换算控制曲线后反馈至变幅变频器和回转变频器，变幅变频器控制变幅电动机，回转变频器控制回转电动机；
可编程控制器采集各行程限位器的信号。
本发明的工作原理为，合上断路器，启动，可编程控制器、所有的变频器、编码器等元器件开始工作，可编程控制器扫描线路上的所有设备和元器件状态，按下联动台上的防摇按钮，激活防摇功能；起升变频器采集编码器当前的速度，通过PN总线通讯传输给可编程控制器，可编程控制器接收到速度信号后经过计算，实时算出重物当前的高度，驾驶员操作手柄给定速度信号，可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度指令计算出使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机速度曲线并通过PN总线通讯发送给变幅变频器和回转变频器，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线指令驱动变幅电动机和回转电动机，从而实现重物的防摇控制运行；当机构运行到限位处时，可编程控制器采集到信号后，立即跳出防摇模式，紧急停车。

Claims (10)

1.一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：初始化，激活防摇功能；
步骤2：获取起重机吊载重物的当前的高度；
步骤3：操作手柄给定变幅和回转速度信号，可编程控制器根据单摆周期原理，结合当前的重物高度和接收到的速度信号指令，根据控制器内置的防摇算法计算得到使重物运行不摇摆的变幅电机和回转电机的速度曲线；
步骤4：将步骤3算得的变幅电机和回转电机的速度曲线发送至变幅变频器和回转变频器，变幅变频器和回转变频器根据接收到的速度曲线驱动变幅电动机和回转电动机，控制吊载重物平稳起停，减速少重物的摆动幅度。
2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：所述步骤2中，以起升变频器采集配合的编码器的当前速度，通过PN总线通讯传输至可编程控制器，可编程控制器接收到速度信号后计算得到起重机吊载重物的当前的高度。
3.根据权利要求2所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：所述当前速度Vs＝Vd÷i×π×D÷a÷60，起重机吊载重物的当前的高度H＝H0+H1+1/2×(Vs0+Vst)×T；其中，Vd为起升电动机的实际速度，i为起升电动机和起升卷筒之间的减速机传动比，D为起升机构卷筒直径，a为塔机倍率，H0为吊钩的初始高度，H1为吊具高度，Vs0和Vst分别为每个采样周期吊钩的初速度和末速度，T为采样周期。
4.根据权利要求1所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：所述步骤3中，速度曲线为三段式曲线。
5.根据权利要求4所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：第一段的所述三段式曲线为：
第一阶段的每个扫描周期输出加速度a1-output＝a1-output+j1×Tcycle，第一阶段的每个扫描周期输出速度v1-output＝v1-output+a1-output×Tcycle；
其中，第一阶段的加加速度j1＝a1/t1，Tcycle为扫描周期，第一阶段加速度a1＝(vset-vact)/t1，第一阶段的持续时间
Figure FDA0002941652980000021
vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t1-max为最大速度对应的第一阶段的防摇时间。
6.根据权利要求5所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：第二段的所述三段式曲线为：
第二阶段的每个扫描周期输出加速度a2-output＝-a2，第一阶段的每个扫描周期输出速度v2-output＝v2-output+a2-output×Tcycle；
其中，Tcycle为扫描周期，第二阶段加速度a2＝ka×(vset-vact)/t2，第二阶段的持续时间t2＝kt-rope×(|vset-vact|/vmax×(t2-max-t2-min)+t2-min)，vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t2-max和t2-min分别为第二阶段的最大时间和最小时间，ka为加速度幅值系数，kt-rope为根据绳长计算的时间系数。
7.根据权利要求6所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：若目标档位速度和当前实时速度的速度差小于等于340rpm，则幅度系数ka＝ka-max，否则ka＝(ka-max-(|vset-vact|-340)/(vmax-340)×(ka-max-ka-min)；其中，ka-max和ka-min分别为第二阶段的最大加速度幅值系数和最小加速度幅值系数。
8.根据权利要求6所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：第三段的所述三段式曲线为：
第三阶段的每个扫描周期输出加速度a3-output＝a3-output-j3×Tcycle，第三阶段的每个扫描周期输出速度v3-output＝v3-output+a3-output×Tcycle；
其中，第三阶段的加加速度j3＝a3/t3，Tcycle为扫描周期，第三阶段加速度a3＝(1+2×ka)×(vset-vact)/t3，第三阶段的持续时间
Figure FDA0002941652980000031
ka为加速度幅值系数，vset为目标档位速度，vact为当前实时速度，vmax为最大速度，t1-max为最大速度对应的第一阶段的防摇时间，tmax为最大速度对应的防摇时间。
9.根据权利要求1所述的一种塔式起重机变幅和回转联动防摇方法，其特征在于：所述步骤4中，若运行到限位处时，可编程控制器采集到信号，立即停止防摇模式，紧急停车。
10.一种权利要求1～9之一所述的塔式起重机变幅和回转联动防摇方法的防摇系统，其特征在于：所述系统包括：
一起升电动机，通过编码器配合设置有起升变频器；
一变幅电动机，配合设有变幅变频器；
一回转电动机，配合设有回转变频器；
所述的起升变频器、变幅变频器和回转变频器配合设置有可编程控制器；
若干行程限位器，安装在塔式起重机上，与可编程控制器配合设置；
一开关按钮，安装在塔式起重机的驾驶室联动台处，与可编程控制器配合设置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113753751A (zh) * 2021-08-17 2021-12-07 中联重科股份有限公司 用于起重机防摇控制的方法、控制器、装置及起重机
CN114634108A (zh) * 2022-05-17 2022-06-17 杭州未名信科科技有限公司 一种塔吊机器人回转控制方法和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107819A (zh) * 2010-12-09 2011-06-29 河南科技大学 一种集装箱岸边桥吊防摇控制方法
CN102120545A (zh) * 2010-12-22 2011-07-13 长沙中联重工科技发展股份有限公司 起重机防摇系统
CN103991801A (zh) * 2014-05-12 2014-08-20 中联重科股份有限公司 塔机及其吊钩防摇控制方法、装置和系统
CN110316657A (zh) * 2019-08-07 2019-10-11 上海昂丰装备科技有限公司 一种起重机重物的防摇摆控制系统及其控制方法
CN210620028U (zh) * 2019-08-07 2020-05-26 上海昂丰装备科技有限公司 一种起重机重物的防摇摆控制系统
CN111634814A (zh) * 2020-06-04 2020-09-08 凯澄起重机械有限公司 一种提高装卸平稳度的起重机防摇控制系统
CN111807223A (zh) * 2020-08-12 2020-10-23 义乌恒邦建筑智能科技有限公司 一种塔机变幅机构实时防摇控制方法及防摇装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107819A (zh) * 2010-12-09 2011-06-29 河南科技大学 一种集装箱岸边桥吊防摇控制方法
CN102120545A (zh) * 2010-12-22 2011-07-13 长沙中联重工科技发展股份有限公司 起重机防摇系统
CN103991801A (zh) * 2014-05-12 2014-08-20 中联重科股份有限公司 塔机及其吊钩防摇控制方法、装置和系统
CN110316657A (zh) * 2019-08-07 2019-10-11 上海昂丰装备科技有限公司 一种起重机重物的防摇摆控制系统及其控制方法
CN210620028U (zh) * 2019-08-07 2020-05-26 上海昂丰装备科技有限公司 一种起重机重物的防摇摆控制系统
CN111634814A (zh) * 2020-06-04 2020-09-08 凯澄起重机械有限公司 一种提高装卸平稳度的起重机防摇控制系统
CN111807223A (zh) * 2020-08-12 2020-10-23 义乌恒邦建筑智能科技有限公司 一种塔机变幅机构实时防摇控制方法及防摇装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113753751A (zh) * 2021-08-17 2021-12-07 中联重科股份有限公司 用于起重机防摇控制的方法、控制器、装置及起重机
CN114634108A (zh) * 2022-05-17 2022-06-17 杭州未名信科科技有限公司 一种塔吊机器人回转控制方法和系统
CN114634108B (zh) * 2022-05-17 2023-06-16 杭州未名信科科技有限公司 一种塔吊机器人回转控制方法和系统

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