CN116216561A - 一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其包括信号接口模块、恒张力控制模块、电机驱动模块、计算机;信号接口模块分别与张力传感器、位移传感器、旋转编码器、落位到位传感器连接;恒张力控制模块用于接收信号接口模块传来的数据,并将数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送命令给恒张力控制模块,实现水下绞车的缆绳的收放、储缆卷筒的恒张力闭环控制,以及实现排缆装置的闭环控制;电机驱动模块根据恒张力控制模块传来的命令驱动电机运转。本发明能实现对水下电力驱动绞车系统的恒张力、自适应收放控制,避免水下绞车的缆绳在收放过程中出现松圈、打结、爬绳、内嵌挤压等现象,提高缆绳寿命。
Description
技术领域
本发明属于控制领域,具体涉及一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统。
背景技术
水下绞车是完成深海探测任务的重要收放设备。在深海探测过程中受到海流,母船运动等影响,使得水下绞车控制系统具有强耦合性、非线性、时变性等特点。收放过程中控制不及时精准,外部产生的扰动容易使收放过程中的缆绳产生松圈、打结、爬绳、内嵌挤压等现象,严重影响水下深海探测任务的安全和效率。同时,深海探测要求水下绞车缆绳长,因此负力矩加大,脐带缆的损耗变大,降低了缆绳的寿命。现有的缆绳收放控制系统无法解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,该控制系统能实现对水下电力驱动绞车系统的恒张力、自适应收放控制,避免水下绞车的缆绳在收放过程中出现松圈、打结、爬绳、内嵌挤压等现象,提高缆绳寿命。
本发明所采用的技术方案是:
一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其包括信号接口模块、恒张力控制模块、电机驱动模块、计算机;
所述信号接口模块分别与张力传感器、位移传感器、旋转编码器、落位到位传感器连接,实现传感器信号采集处理;所述张力传感器用于采集缆绳的张力,所述位移传感器用于采集缆绳的长度,所述旋转编码器用于采集电机的转速,所述落位到位传感器用于采集被收放物体是否回收到位;
所述恒张力控制模块用于接收信号接口模块传来的数据,并将数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送命令给恒张力控制模块,实现水下绞车的缆绳的收放、储缆卷筒的恒张力闭环控制,以及实现排缆装置的闭环控制;
所述电机驱动模块根据恒张力控制模块传来的命令驱动电机运转。
按上述方案,所述恒张力控制模块包括牵引闭环控制单元、储缆闭环控制单元、排缆闭环控制单元;所述牵引闭环控制单元用于接收牵引电机电流、转速反馈信号并输出牵引电机的控制信号,实现牵引装置(牵引电机)的闭环控制;所述储缆闭环控制单元用于接收张力传感器、储缆电机电流及转速反馈信号并输出储缆电机的控制信号,实现储缆卷筒的恒张力闭环控制;所述排缆闭环控制单元用于接收位移传感器、排缆电机电流及转速反馈信号并输出排缆电机的控制信号,实现排缆装置(排缆电机)的闭环控制。
按上述方案,所述水下绞车的恒张力自适应收放控制系统包括前后排列设置的主驱绞盘和辅驱绞盘;旋转编码器采集主驱绞盘和辅驱绞盘的转速传给牵引闭环控制单元,牵引闭环控制单元将该数据传递给计算机,计算机发送控制指令给牵引闭环控制单元,牵引闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制主驱绞盘和辅驱绞盘的转速;
主驱绞盘和辅驱绞盘通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力,克服单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损。
按上述方案,所述主驱绞盘和辅驱绞盘的尺寸相同。
按上述方案,主驱绞盘的电机作为主驱动,采用速度控制模式;辅驱绞盘的电机作为辅助驱动,采用力矩控制模式;在回收缆绳时,辅驱绞盘的电机与主驱绞盘的电机共同出力,处于电动状态;在排缆时,由于负载作用辅驱绞盘的电机被倒拖运行,处于发电状态。
按上述方案,位移传感器将采集到的储缆机构上的缆绳长度数据、落位到位传感器采集到的缆绳位置数据和张力传感器采集到的缆绳张力数据传递给储缆闭环控制单元,储缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据上述数据和给定的张力阈值发送控制指令给储缆闭环控制单元,储缆闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制储缆机构的储缆电机工作。
落位到位传感器是一种到位开关,当被收放物体到达指定位置后触发该到位开关,通知收放系统物体回收到位,可以停止回收。
按上述方案,所述储缆闭环控制单元的恒张力控制策略为:
1)缆绳处于释放状态;
2)张力传感器采集缆绳张力;
3)判断张力是否在阈值区间;
4)如果在阈值区间,返回步骤1);
5)如果不在阈值区间,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作;
6)判断缆绳是否放完;
7)如果缆绳未放完,返回步骤1);
8)如果缆绳放完,通过储缆机构对缆绳进行回收;
8)张力传感器采集缆绳张力;
9)判断张力是否在阈值区间;
10)如果在阈值区间,返回步骤8);如果不在阈值区间,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作;
11)判断缆绳回收是否到位;
12)如没有回收到位,返回步骤8);如回收到位,储缆闭环控制单元结束控制储缆机构工作。
按上述方案,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作的方法为:
当张力小于阈值区间时,说明缆绳已临近松弛状态,若此时是缆绳释放阶段,则储缆机构的储缆电机应减小转速,使张力处于阈值区间;若此时是缆绳回收阶段,则储缆机构的储缆电机应加大转速,使张力处于阈值区间;
当该张力大于阈值区间时,说明缆绳过于紧绷状态,若此时是缆绳释放阶段,则储缆机构的储缆电机应加大转速,使张力处于阈值区间;若此时是缆绳回收阶段,则储缆机构的储缆电机应减小转速,使张力处于阈值区间;
当该张力在阈值区间时,则保持储缆机构的储缆电机当前转速。
按上述方案,所述水下绞车的恒张力自适应收放控制系统包括排缆电机、第二行程开关、第一行程开关、排缆电机编码器;所述第二行程开关安设在丝杠上的导缆轮上,所述丝杠与排缆电机连接;第一行程开关有两个,分别安设在丝杠的两端;
当丝杠的横向移动与储缆卷筒上缆绳排列产生一定积累误差时,导缆轮和缆绳之间出现排缆角度α,当α大于第二行程开关设定的阈值范围时,将触发第二行程开关,第二行程开关将信号传递给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送控制指令给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制排缆电机驱动排缆丝杠旋转改变导缆轮位置,消除积累误差,消除后,排缆电机停止积累误差消除;
当导缆轮运动到换向点时,触发第一行程开关,第一行程开关将信号传递给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送控制指令给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元根据控制指令控制排缆电机反转,完成导缆轮换向;
排缆闭环控制单元接收张力传感器传来的缆绳张力数据控制储缆机构的储缆电机工作;
排缆电机编码器将采集的排缆电机的旋转圈数传递给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据第一行程开关触发次数和排缆电机编码器产生的圈数信息存在一定对应关系进行判断:若排缆电机编码器产生的圈数信息说明到达换向点,但计算机却没收到第一行程开关产生的换向电信号时,说明第一行程开关出现了故障,排缆闭环控制单元将控制排缆电机强制换向,并给出第一行程开关的故障信息。
按上述方案,排缆闭环控制单元的控制第二行程开关、第一行程开关的策略为:
1)缆绳处于释放状态;
2)采集第二行程开关信号;
3)判断第二行程开关信号是否在阈值内;
4)如果不在阈值内,返回步骤1);
5)如果在阈值内,采集第一行程开关信号,判断导缆轮是否需要换向;
6)如果导缆轮需要换向,控制排缆电机反方向旋转,返回步骤1);
7)如果导缆轮不需要换向,判断是否继续释放缆绳;
8)如果继续释放缆绳,返回步骤1);
9)如果不释放缆绳,排缆闭环控制单元结束控制。
本发明的有益效果在于:
通过设置牵引闭环控制单元、储缆闭环控制单元、排缆闭环控制单元,实现对水下电力驱动绞车系统的恒张力、自适应收放控制,提高了缆绳寿命;
通过设置储缆闭环控制单元、排缆闭环控制单元,避免水下绞车的缆绳在收放过程中出现松圈、打结、爬绳、内嵌挤压等现象;
通过设置尺寸相同的主驱绞盘和辅驱绞盘,提升下放水下绞车的拉伸力,通过缆绳与绞盘之间产生有益摩擦以吸收减小缆绳部分张力;
通过设置水下绞车,以及通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力,克服了单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损;
储缆闭环控制单元采用恒张力控制方案,张力传感器实时监测牵引机构与储缆卷筒之间的张力,有效控制缆绳收放阶段的储缆卷筒转速,从而避免出现松圈、打结、爬绳、内嵌挤压等现象;
储缆闭环控制单元除了利用张力传感器信息作为闭环控制外,还增加了落位信息和缆绳长度信息作为控制参考信息,提高了缆绳的使用寿命。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是水下绞车的恒张力自适应收放控制系统的结构框图;
图2是水下绞车的恒张力自适应收放控制系统的工作原理图;
图3是牵引机构(主驱绞盘和辅驱绞盘)的工作示意图;
图4是牵引闭环控制单元的控制框图;
图5是储缆闭环控制单元的控制框图;
图6是储缆闭环控制单元的恒张力控制策略图;
图7是排缆控制单元的工作示意图;
图8是排缆控制单元的控制框图;
图9是排缆控制单元控制第二行程开关、第一行程开关的控制策略图;
图中:1、储缆电机,2、排缆电机,3、张力传感器,4、牵引机构,4.1、主驱绞盘,4.2、辅驱绞盘,5、第一行程开关,6、第二行程开关,7、丝杠,8、缆绳。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图1-图9,一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其包括信号接口模块、恒张力控制模块、电机驱动模块、计算机;
所述信号接口模块分别与张力传感器3、位移传感器、旋转编码器、落位到位传感器连接,实现传感器信号采集处理;张力传感器3用于采集缆绳8的张力,位移传感器用于采集缆绳8的长度,旋转编码器用于采集牵引机构4的电机(主驱绞盘4.1的电机(牵引电机1)、辅驱绞盘4.2的电机(牵引电机2))的转速,落位到位传感器用于被收放物体是否回收到位。
恒张力控制模块用于接收信号接口模块传来的数据,并将数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送命令给恒张力控制模块。恒张力控制模块包括牵引闭环控制单元、储缆闭环控制单元、排缆闭环控制单元;牵引闭环控制单元用于接收牵引电机电流、转速反馈信号,并将上述信号传递给计算机,计算机计算并输出牵引电机的控制信号,实现牵引装置(牵引电机)的闭环控制;储缆闭环控制单元用于接收张力传感器、储缆电机电流及转速反馈信号,并将上述信号传递给计算机,计算机计算并输出储缆电机的控制信号,实现储缆卷筒的恒张力闭环控制;排缆闭环控制单元用于接收位移传感器、排缆电机电流及转速反馈信号,并将上述信号传递给计算机,计算机计算并输出排缆电机的控制信号,实现排缆装置(排缆电机)的闭环控制。
电机驱动模块根据恒张力控制模块传来的命令驱动电机(储缆电机1、排缆电机2、主驱绞盘4.1的电机(牵引电机1)、辅驱绞盘4.2的电机(牵引电机2))运转。
参见图3和图4,系统包括两个尺寸相同的绞盘(主驱绞盘4.1、辅驱绞盘4.2)前后排列组成,其主要功能是为提升下放水下绞车提供拉伸力,通过缆绳与绞盘之间产生有益摩擦以吸收减小缆绳部分张力。旋转编码器采集主驱绞盘4.1和辅驱绞盘4.2的转速,传给牵引闭环控制单元,牵引闭环控制单元将该数据传递给计算机,计算机发送控制指令给牵引闭环控制单元,牵引闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制主驱绞盘4.1、辅驱绞盘4.2的电机转速。
主驱绞盘4.1、辅驱绞盘4.2通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力,克服了单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损弊端。主驱绞盘电机作为主驱动,采用速度控制模式;辅驱绞盘电机作为辅助驱动,采用力矩控制模式;在回收缆绳时,其与主驱绞盘电机共同出力,处于电动状态;在放出缆绳时,由于负载作用绞盘辅电机被倒拖运行,处于发电状态。
参见图5和图6,储缆闭环控制单元采用恒张力控制方案,该控制方案为
1)缆绳处于释放状态;
2)张力传感器采集缆绳张力;
3)判断张力是否在阈值区间;
4)如果在阈值区间,返回步骤1);
5)如果不在阈值区间,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作;
6)判断缆绳是否放完;
7)如果缆绳未放完,返回步骤1);
8)如果缆绳放完,通过储缆机构对缆绳进行回收;
8)张力传感器采集缆绳张力;
9)判断张力是否在阈值区间;
10)如果在阈值区间,返回步骤8);如果不在阈值区间,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作;
11)判断缆绳回收是否到位;
12)如没有回收到位,返回步骤8);如回收到位,储缆闭环控制单元结束控制储缆机构工作。
通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作的方法为:
张力传感器3实时监测牵引机构4与储缆卷筒之间的张力。当张力小于阈值区间时,说明缆绳已临近松弛状态,若此时是缆绳释放阶段,则储缆机构的储缆电机应减小转速,使张力处于阈值区间;若此时是缆绳回收阶段,则储缆机构的储缆电机应加大转速,使张力处于阈值区间;当该张力大于阈值区间时,说明缆绳过于紧绷状态,若此时是缆绳释放阶段,则储缆机构的储缆电机应加大转速,使张力处于阈值区间;若此时是缆绳回收阶段,则储缆机构的储缆电机应减小转速,使张力处于阈值区间;当该张力在阈值区间时,则保持储缆机构的储缆电机当前转速。
储缆闭环控制单元除了利用张力传感器信息作为闭环控制外,还增加了落位信息和缆绳长度信息作为控制参考信息。在缆绳释放阶段,除了恒张力控制外,还要实时计算缆绳长度信息,当缆绳长度到达预设极长限制时,说明缆绳将放完,系统应当立即停止释放并准备回收探测设备;在缆绳回收阶段,除了恒张力控制外,还要实时计算缆绳长度信息,当缆绳长度到达预设极短限制时,说明探测设备已接近本体,系统应当控制回收速度至安全值范围,直到触发到位开关后,回收过程结束,系统立即停止回收。
参见图7-图9,控制系统还包括排缆电机2、第二行程开关6、第一行程开关5、排缆电机编码器。第二行程开关6(行程开关2)安设在丝杠7上的导缆轮上,该丝杠7与排缆电机2连接。第一行程开关5(行程开关1)有两个,分别安设在丝杠7的两端。
排缆电机2的主要任务就是跟上储缆卷筒(储缆电机1)的转速,与储缆卷筒转速保持同步关系,使光电复合缆(缆绳8)能准确、紧密地排列在储缆卷筒上。在此过程中,不可避免会产生积累误差,若积累误差不能及时消除,会造成排缆混乱,进而影响绞车的工作效率。要进行积累误差消除,就必须对积累误差先进行测量。本系统通过第二行程开关6,来测量积累误差,如图7所示。当丝杠7的横向移动与储缆卷筒上缆绳8排列产生一定积累误差时,导缆轮和缆绳之间出现排缆角度α,当α大于第二行程开关6设定的阈值范围时,将触发第二行程开关,进而产生电信号驱动丝杠7旋转改变导缆轮位置,消除积累误差,角度消除后,排缆电机2停止积累误差消除。
为了确保缆绳到达储缆卷筒两侧时能够快速、精准地进行换向,在丝杠7两端的换向点安装第一行程开关,如图7所示。当导缆轮运动到换向点时,触发第一行程开关5,产生电信号,接收到该信号后排缆电机2反转,完成导缆轮换向。
为了提高对第一行程开关的容错能力,在排缆闭环控制程序中将记录第一行程开关的触发次数和排缆电机编码器产生的圈数信息。由于第一行程开关5触发次数和排缆电机编码器产生的圈数信息存在一定对应关系。若排缆电机编码器产生的圈数信息说明到达换向点,但计算机却没收到第一行程开关5产生的换向电信号时,说明第一行程开关5出现了故障,将控制排缆电机2强制换向,并给出第一行程开关5的故障信息。
排缆闭环控制单元接收张力传感器传来的缆绳张力数据控制储缆机构的储缆电机工作。
排缆闭环控制单元的控制第二行程开关、第一行程开关的策略为:
1)缆绳处于释放(排线)状态;
2)采集第二行程开关信号;
3)判断第二行程开关信号是否在阈值内;
4)如果不在阈值内,返回步骤1);
5)如果在阈值内,采集第一行程开关信号,判断导缆轮是否需要换向;
6)如果导缆轮需要换向,控制排缆电机反方向旋转,返回步骤1);
7)如果导缆轮不需要换向,判断是否继续释放缆绳;
8)如果继续释放缆绳,返回步骤1);
9)如果不释放缆绳,排缆闭环控制单元结束控制。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:包括信号接口模块、恒张力控制模块、电机驱动模块、计算机;
所述信号接口模块分别与张力传感器、位移传感器、旋转编码器、落位到位传感器连接,实现传感器信号采集处理;所述张力传感器用于采集缆绳的张力,所述位移传感器用于采集缆绳的长度,所述旋转编码器用于采集电机的转速,所述落位到位传感器用于采集被收放物体是否回收到位;
所述恒张力控制模块用于接收信号接口模块传来的数据,并将数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送命令给恒张力控制模块,实现水下绞车的缆绳的收放、储缆卷筒的恒张力闭环控制,以及实现排缆装置的闭环控制;
所述电机驱动模块根据恒张力控制模块传来的命令驱动电机运转。
2.根据权利要求1所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:所述恒张力控制模块包括牵引闭环控制单元、储缆闭环控制单元、排缆闭环控制单元;所述牵引闭环控制单元用于接收牵引电机电流、转速反馈信号并输出牵引电机的控制信号,实现牵引装置的闭环控制;所述储缆闭环控制单元用于接收张力传感器、储缆电机电流及转速反馈信号并输出储缆电机的控制信号,实现储缆卷筒的恒张力闭环控制;所述排缆闭环控制单元用于接收位移传感器、排缆电机电流及转速反馈信号并输出排缆电机的控制信号,实现排缆装置的闭环控制。
3.根据权利要求2所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:所述水下绞车的恒张力自适应收放控制系统包括前后排列设置的主驱绞盘和辅驱绞盘;旋转编码器采集主驱绞盘和辅驱绞盘的转速传给牵引闭环控制单元,牵引闭环控制单元将该数据传递给计算机,计算机发送控制指令给牵引闭环控制单元,牵引闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制主驱绞盘和辅驱绞盘的转速;
主驱绞盘和辅驱绞盘通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力,克服单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损。
4.根据权利要求3所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:所述主驱绞盘和辅驱绞盘的尺寸相同。
5.根据权利要求3或4所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:主驱绞盘的电机作为主驱动,采用速度控制模式;辅驱绞盘的电机作为辅助驱动,采用力矩控制模式;在回收缆绳时,辅驱绞盘的电机与主驱绞盘的电机共同出力,处于电动状态;在排缆时,由于负载作用辅驱绞盘的电机被倒拖运行,处于发电状态。
6.根据权利要求2所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:位移传感器将采集到的储缆机构上的缆绳长度数据、落位到位传感器采集到的缆绳位置数据和张力传感器采集到的缆绳张力数据传递给储缆闭环控制单元,储缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据上述数据和给定的张力阈值发送控制指令给储缆闭环控制单元,储缆闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制储缆机构的储缆电机工作。
7.根据权利要求6所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:所述储缆闭环控制单元的恒张力控制策略为:
1)缆绳处于释放状态;
2)张力传感器采集缆绳张力;
3)判断张力是否在阈值区间;
4)如果在阈值区间,返回步骤1);
5)如果不在阈值区间,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作;
6)判断缆绳是否放完;
7)如果缆绳未放完,返回步骤1);
8)如果缆绳放完,通过储缆机构对缆绳进行回收;
8)张力传感器采集缆绳张力;
9)判断张力是否在阈值区间;
10)如果在阈值区间,返回步骤8);如果不在阈值区间,通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作;
11)判断缆绳回收是否到位;
12)如没有回收到位,返回步骤8);如回收到位,储缆闭环控制单元结束控制储缆机构工作。
8.根据权利要求7所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:
通过储缆闭环控制单元控制储缆机构的储缆电机工作的方法为:
当张力小于阈值区间时,说明缆绳已临近松弛状态,若此时是缆绳释放阶段,则储缆机构的储缆电机应减小转速,使张力处于阈值区间;若此时是缆绳回收阶段,则储缆机构的储缆电机应加大转速,使张力处于阈值区间;
当该张力大于阈值区间时,说明缆绳过于紧绷状态,若此时是缆绳释放阶段,则储缆机构的储缆电机应加大转速,使张力处于阈值区间;若此时是缆绳回收阶段,则储缆机构的储缆电机应减小转速,使张力处于阈值区间;
当该张力在阈值区间时,则保持储缆机构的储缆电机当前转速。
9.根据权利要求2所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:所述水下绞车的恒张力自适应收放控制系统包括排缆电机、第二行程开关、第一行程开关、排缆电机编码器;所述第二行程开关安设在丝杠上的导缆轮上,所述丝杠与排缆电机连接;第一行程开关有两个,分别安设在丝杠的两端;
当丝杠的横向移动与储缆卷筒上缆绳排列产生一定积累误差时,导缆轮和缆绳之间出现排缆角度α,当α大于第二行程开关设定的阈值范围时,将触发第二行程开关,第二行程开关将信号传递给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送控制指令给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元根据控制指令控制变频器工作,进而控制排缆电机驱动排缆丝杠旋转改变导缆轮位置,消除积累误差,消除后,排缆电机停止积累误差消除;
当导缆轮运动到换向点时,触发第一行程开关,第一行程开关将信号传递给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据上述数据发送控制指令给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元根据控制指令控制排缆电机反转,完成导缆轮换向;
排缆闭环控制单元接收张力传感器传来的缆绳张力数据控制储缆机构的储缆电机工作;
排缆电机编码器将采集的排缆电机的旋转圈数传递给排缆闭环控制单元,排缆闭环控制单元将上述数据传递给计算机,计算机根据第一行程开关触发次数和排缆电机编码器产生的圈数信息存在一定对应关系进行判断:若排缆电机编码器产生的圈数信息说明到达换向点,但计算机却没收到第一行程开关产生的换向电信号时,说明第一行程开关出现了故障,排缆闭环控制单元将控制排缆电机强制换向,并给出第一行程开关的故障信息。
10.根据权利要求9所述的水下绞车的恒张力自适应收放控制系统,其特征在于:排缆闭环控制单元的控制第二行程开关、第一行程开关的策略为:
1)缆绳处于释放状态;
2)采集第二行程开关信号;
3)判断第二行程开关信号是否在阈值内;
4)如果不在阈值内,返回步骤1);
5)如果在阈值内,采集第一行程开关信号,判断导缆轮是否需要换向;
6)如果导缆轮需要换向,控制排缆电机反方向旋转,返回步骤1);
7)如果导缆轮不需要换向,判断是否继续释放缆绳;
8)如果继续释放缆绳,返回步骤1);
9)如果不释放缆绳,排缆闭环控制单元结束控制。
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CN202310012907.9A CN116216561A (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统 |
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CN202310012907.9A CN116216561A (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 一种水下绞车的恒张力自适应收放控制系统 |
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CN (1) | CN116216561A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117864307A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-12 | 湛江港(集团)股份有限公司 | 一种锚缆机自动刹车控制方法及装置 |
-
2023
- 2023-01-05 CN CN202310012907.9A patent/CN116216561A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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