一種起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)和方法，其中系統(tǒng)包括分別用于控制起重機(jī)剛腿和柔腿移動(dòng)的主變頻器和從變頻器，以及設(shè)于起重機(jī)的兩側(cè)端梁上分別用于獲取兩側(cè)端梁的位置信號(hào)的第一位置傳感器和第二位置傳感器；其中，主變頻器用于根據(jù)起重機(jī)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差，并根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差及主變頻器的給定頻率計(jì)算從變頻器的輸出頻率，同時(shí)將所述輸出頻率輸出給從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。本發(fā)明直接通過主變頻器獲取兩側(cè)端梁上位置傳感器采集的位置信號(hào)，并計(jì)算實(shí)時(shí)位置偏差進(jìn)行糾偏控制，與現(xiàn)有技術(shù)中通過PLC控制器進(jìn)行糾偏控制相比，本發(fā)明可以降低電控成本且提高信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
【專利說明】一種起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，起重機(jī)的糾偏控制通常由可編程邏輯控制器(PLC)來實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中起重機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)包括設(shè)于兩側(cè)端梁位置的第一位置傳感器301和第二位置傳感器302，分別用于檢測(cè)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)，即剛腿側(cè)端梁和柔腿側(cè)端梁的位置信號(hào)。該糾偏控制系統(tǒng)還包括PLC控制器200，以及主變頻器101和從變頻器102。首先，由第一位置傳感器301和第二位置傳感器302檢測(cè)到位置信號(hào)。這兩個(gè)位置傳感器可以為編碼器、光柵尺和電位器等各類傳感器。隨后，再將這些位置信號(hào)通過例如同步串行總線接口傳輸?shù)絇LC控制器200，PLC控制器200根據(jù)內(nèi)部預(yù)置的程序計(jì)算出兩側(cè)端梁的位置值，再根據(jù)兩側(cè)端梁位置的偏差值確定糾偏操作。主變頻器101和從變頻器102分別用于控制起重機(jī)的剛腿和柔腿移動(dòng)。一般情況下，主變頻器101為剛腿變頻器，按照操作員設(shè)定的負(fù)載移動(dòng)速度計(jì)算出給定頻率運(yùn)行。而從變頻器102為柔腿變頻器，PLC控制器200可以根據(jù)主變頻器101的給定頻率和兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差調(diào)節(jié)從變頻器102的輸出頻率，進(jìn)行速度補(bǔ)償以縮小兩側(cè)端梁的位置偏差，達(dá)到糾偏的目的。
[0003]但是，通過使用PLC控制器200來進(jìn)行糾偏控制具有以下幾個(gè)缺點(diǎn):第一，PLC控制器200價(jià)格高，增加了用戶的電控成本。第二，位置傳感器設(shè)備接入PLC控制器200，由PLC控制器200經(jīng)過處理后得到變頻器的輸出頻率，最終通過數(shù)字量通訊傳遞給變頻器；該通訊執(zhí)行有一定的滯后性，使得整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性下降。第三，PLC控制器200是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行大腦，一旦PLC控制器200出現(xiàn)故障則整個(gè)電控系統(tǒng)癱瘓，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。第四，編寫PLC控制器200的軟件需要有專業(yè)技能的技術(shù)人員，且PLC控制器200的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作非常繁瑣，因此整個(gè)系統(tǒng)的易用性下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有起重機(jī)通過PLC控制器進(jìn)行糾偏控制導(dǎo)致電控成本高且實(shí)時(shí)性下降的缺陷，提供一種通過變頻器自身進(jìn)行糾偏控制的起重機(jī)糾偏系統(tǒng)和方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，包括分別用于控制起重機(jī)剛腿和柔腿移動(dòng)的主變頻器和從變頻器，以及設(shè)于起重機(jī)的兩側(cè)端梁上分別用于獲取兩側(cè)端梁的位置信號(hào)的第一位置傳感器和第二位置傳感器；所述主變頻器與所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相連，用于根據(jù)所述起重機(jī)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率，同時(shí)將所述輸出頻率輸出給所述從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。
[0006]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)變頻器中，所述主變頻器包括:
[0007]第一信號(hào)通道和第二信號(hào)通道，分別與所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相連，用于接收起重機(jī)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)；
[0008]偏差計(jì)算模塊，用于根據(jù)接收的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差；
[0009]偏差調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率，并將所述輸出頻率輸出給所述從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)中，所述偏差調(diào)整模塊包括:
[0011]啟動(dòng)判斷單元，用于在非糾偏狀態(tài)將所述實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，在UL1時(shí)產(chǎn)生糾偏啟動(dòng)信號(hào)給類型判斷單元，并在糾偏狀態(tài)獲取實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較，在L〈L2時(shí)退出糾偏狀態(tài)；其中L為實(shí)時(shí)位置偏差，L1和L2分別為預(yù)設(shè)的第一閾值和第二閾值；
[0012]類型判斷單元，用于在接收糾偏啟動(dòng)信號(hào)時(shí)根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差判斷糾偏狀態(tài)類型，在L2 ( L〈L3時(shí)，判斷處于自動(dòng)糾偏狀態(tài)；在1^3 ( L〈L4時(shí)，判斷處于報(bào)警糾偏狀態(tài)；在L4 ( L〈L5時(shí)，判斷處于手動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L > L5時(shí)，判斷處于糾偏故障狀態(tài)；其中，L3、L4和L5分別為預(yù)設(shè)的第三閾值、第四閾值和第五閾值；
[0013]報(bào)警單元，用于根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定是否產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)類型；
[0014]頻率計(jì)算單元，用于根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定所述主變頻器和從變頻器的輸出頻率；其中在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)將所述主變頻器的輸出頻率設(shè)定為給定頻率，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率以自動(dòng)糾偏；在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)和糾偏故障狀態(tài)時(shí)控制所述主變頻器和從變頻器停止輸出。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)中，所述報(bào)警單元在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；在糾偏狀態(tài)類型為報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生自動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生手動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為糾偏故障狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生糾偏故障報(bào)警信號(hào)。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)中，所述頻率計(jì)算單元在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差確定從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度，且所述從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度與所述實(shí)時(shí)位置偏差呈反比。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)中，所述第一位置傳感器為編碼器、光柵尺或電位器，所述第二位置傳感器為編碼器、光柵尺或電位器。
[0018]本發(fā)明還提供了一種起重機(jī)糾偏控制方法，包括以下步驟:
[0019]信號(hào)接收步驟，通過主變頻器的第一信號(hào)通道和第二信號(hào)通道分別與設(shè)于起重機(jī)兩側(cè)端梁上的第一位置傳感器和第二位置傳感器相連，接收起重機(jī)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)；
[0020]偏差計(jì)算步驟，根據(jù)接收的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差；
[0021]偏差調(diào)整步驟，根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率，并將所述輸出頻率輸出給所述從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制方法中，所述偏差調(diào)整步驟進(jìn)一步包括:
[0023]啟動(dòng)判斷步驟，在非糾偏狀態(tài)時(shí)將所述實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，在UL1時(shí)執(zhí)行類型判斷步驟；其中L為實(shí)時(shí)位置偏差，L1為預(yù)設(shè)的第一閾值；
[0024]類型判斷步驟，根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差判斷糾偏狀態(tài)類型，在L2 ( L〈L3時(shí)，判斷處于自動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L3 ( L〈L4時(shí)，判斷處于報(bào)警糾偏狀態(tài)；在L4 ( L〈L5時(shí)，判斷處于手動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L > L5時(shí)，判斷處于糾偏故障狀態(tài)；其中，L3、L4和L5分別為預(yù)設(shè)的第三閾值、第四閾值和第五閾值；
[0025]報(bào)警步驟，根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定是否產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)類型；
[0026]頻率計(jì)算步驟，根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定所述主變頻器和從變頻器的輸出頻率；其中在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)將所述主變頻器的輸出頻率設(shè)定為給定頻率，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率以自動(dòng)糾偏；在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)和糾偏故障狀態(tài)時(shí)控制所述主變頻器和從變頻器停止輸出；
[0027]退出判斷步驟，獲取實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較，在L〈L2時(shí)結(jié)束退出糾偏狀態(tài)，其中L2為預(yù)設(shè)的第二閾值；否則轉(zhuǎn)類型判斷步驟。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制方法中，所述報(bào)警步驟在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；在糾偏狀態(tài)類型為報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生自動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生手動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為糾偏故障狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生糾偏故障報(bào)警信號(hào)。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明所述的起重機(jī)糾偏控制方法中，所述頻率計(jì)算步驟中在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差確定從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度，且所述從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度與所述實(shí)時(shí)位置偏差呈反比。
[0030]實(shí)施本發(fā)明的變頻器及起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)和方法，具有以下有益效果:本發(fā)明直接通過主變頻器獲取兩側(cè)端梁上位置傳感器采集的位置信號(hào)，并計(jì)算實(shí)時(shí)位置偏差，調(diào)整與之相連的從變頻器的輸出頻率以縮小兩側(cè)端梁的位置偏差；與現(xiàn)有技術(shù)中采用PLC控制器進(jìn)行糾偏控制相比，本發(fā)明可以降低電控成本且提高信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0033]圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0034]圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的主變頻器的原理框圖；
[0035]圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的主變頻器中偏差調(diào)整模塊的原理框圖；
[0036]圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的糾偏狀態(tài)類型的示意圖；
[0037]圖6為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的起重機(jī)糾偏控制方法的流程圖；
[0038]圖7為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的起重機(jī)糾偏控制方法中偏差調(diào)整步驟的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0040]請(qǐng)參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)的原理框圖。如圖2所示，該起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)包括設(shè)于起重機(jī)兩側(cè)端梁上的位置傳感器，如第一位置傳感器301和第二位置傳感器302，分別用于獲取兩側(cè)端梁的位置信號(hào)，即剛腿側(cè)端梁和柔腿側(cè)端梁的位置信號(hào)。該第一位置傳感器301和第二位置傳感器302均可以為編碼器、光柵尺或電位器等各類傳感器。該起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)還包括主變頻器101和從變頻器102。其中，主變頻器101用于控制起重機(jī)的剛腿移動(dòng)，按照操作員設(shè)定的負(fù)載移動(dòng)速度計(jì)算出給定頻率運(yùn)行。從變頻器102用于控制起重機(jī)的柔腿移動(dòng)。主變頻器101與第一位置傳感器301和第二位置傳感器302相連，接收兩側(cè)端梁的位置信號(hào)，并根據(jù)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差，同時(shí)根據(jù)主變頻器101的給定頻率和兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差計(jì)算從變頻器102的輸出頻率，并將計(jì)算出的輸出頻率輸出給從變頻器102執(zhí)行，進(jìn)而縮小兩側(cè)端梁的位置偏差，達(dá)到糾偏的目的。
[0041]請(qǐng)參閱圖3，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的主變頻器的原理框圖。下面結(jié)合圖3對(duì)該主變頻器101進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0042]本發(fā)明在主變頻器101中增設(shè)了第一信號(hào)通道11和第二信號(hào)通道12，分別與第一位置傳感器301和第二位置傳感器302通訊，用于接收兩側(cè)端梁的位置信號(hào)。該第一信號(hào)通道11和第二信號(hào)通道12能夠接收電流、電壓、脈沖等多種類型的傳感器信號(hào)。
[0043]該主變頻器101還包括偏差計(jì)算模塊20和偏差調(diào)整模塊30。其中偏差計(jì)算模塊20與第一信號(hào)通道11和第二信號(hào)通道12連接，用于根據(jù)接收的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。偏差計(jì)算模塊20接收到位置信號(hào)后通過軟件計(jì)算將傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成剛腿側(cè)端梁的位置值La和柔腿側(cè)端梁的位置值Lb，并實(shí)時(shí)計(jì)算兩側(cè)端梁的位置偏差L =
T -T
La Lb。
[0044]偏差調(diào)整模塊30與偏差計(jì)算模塊20相連，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差L及該主變頻器101的給定頻率計(jì)算出從變頻器102的輸出頻率，并將計(jì)算出的輸出頻率輸出給從變頻器102執(zhí)行，以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差L。
[0045]請(qǐng)參閱圖4，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的主變頻器中偏差調(diào)整模塊的原理框圖。如圖4所示，本發(fā)明的主變頻器101中偏差調(diào)整模塊30可進(jìn)一步包括啟動(dòng)判斷單元31、類型判斷單元32、報(bào)警單元33和頻率計(jì)算單元34。
[0046]其中，啟動(dòng)判斷單元31用于判斷是否啟動(dòng)或者退出糾偏控制。啟動(dòng)判斷單元31在主變頻器101為非糾偏狀態(tài)將實(shí)時(shí)位置偏差L與預(yù)設(shè)的第一閾值L1進(jìn)行比較，在UL1時(shí)產(chǎn)生糾偏啟動(dòng)信號(hào)給類型判斷單元32，并將主變頻器101的狀態(tài)切換至糾偏狀態(tài)，在L < L1時(shí)不啟動(dòng)糾偏控制，主變頻器101仍然按照正常工作時(shí)的給定頻率運(yùn)行。啟動(dòng)判斷單元31在主變頻器101切換至糾偏狀態(tài)后，將實(shí)時(shí)位置偏差L與預(yù)設(shè)的第二閾值L2進(jìn)行比較，在L〈L2時(shí)退出糾偏狀態(tài)，即切換至非糾偏狀態(tài)，不產(chǎn)生糾偏啟動(dòng)信號(hào)給類型判斷單元32，否則在L > L2時(shí)繼續(xù)產(chǎn)生糾偏啟動(dòng)信號(hào)給類型判斷單元32進(jìn)行糾偏控制。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的第一閾值L1可以與預(yù)設(shè)的第二閾值L2相等，即L1 = L20在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的第一閾值L1也可以大于預(yù)設(shè)的第二閾值L2,即L1SL215
[0047]類型判斷單元32與啟動(dòng)判斷單元31相連，用于在接收糾偏啟動(dòng)信號(hào)時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差L判斷糾偏狀態(tài)類型Q。
[0048]報(bào)警單元33與類型判斷單元32相連，用于根據(jù)類型判斷單元32得出的糾偏狀態(tài)類型確定是否產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)類型。
[0049]頻率計(jì)算單元34與類型判斷單元32相連，用于根據(jù)類型判斷單元32得出的糾偏狀態(tài)類型Q確定該主變頻器101和從變頻器102的輸出頻率。
[0050]如圖5所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，將糾偏控制分為以下四種類型分別進(jìn)行控制，在此引進(jìn)了預(yù)設(shè)的第三閾值1^3、預(yù)設(shè)的第四閾值L4和預(yù)設(shè)的第五閾值L4為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，對(duì)糾偏狀態(tài)類型Q進(jìn)行判斷，其中L3〈L4〈L5。圖5中橫軸為糾偏狀態(tài)類型Q，縱軸為實(shí)時(shí)位置偏差。
[0051]在L2 < L〈L3時(shí)，類型判斷單元32判斷糾偏狀態(tài)類型Q為自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql。報(bào)警單元33在自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。頻率計(jì)算單元34在糾偏狀態(tài)類型Q為自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差和該主變頻器101的給定頻率計(jì)算從變頻器102的輸出頻率以進(jìn)行自動(dòng)糾偏。該主變頻器101的輸出頻率為根據(jù)負(fù)載移動(dòng)速度計(jì)算出的給定頻率。因此該主變頻器101可根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差L確定從變頻器102的輸出頻率的調(diào)整幅度，再使用該主變頻器101的給定頻率減去該調(diào)整幅度得到從變頻器102的輸出頻率，使得兩側(cè)端梁的位置偏差逐漸變小。該過程可以重復(fù)一次或多次直至實(shí)時(shí)位置偏差L降至O。
[0052]在L3 < L〈L4時(shí)，類型判斷單元32判斷糾偏狀態(tài)類型Q為報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2。報(bào)警單元33在報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2時(shí)產(chǎn)生自動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，提醒用戶當(dāng)前正在進(jìn)行自動(dòng)糾偏。頻率計(jì)算單元34在糾偏狀態(tài)類型Q為報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2時(shí)仍然與自動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)一樣根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差L和該主變頻器101的給定頻率計(jì)算從變頻器102的輸出頻率以進(jìn)行自動(dòng)糾偏。該報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2與自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql的區(qū)別除了產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)之外，其糾偏的調(diào)整幅度不同。報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2下頻率計(jì)算單元34首先確定從變頻器102的輸出頻率的調(diào)整幅度可以為第一調(diào)整幅度Al，自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql下頻率計(jì)算單元34從變頻器102的輸出頻率的調(diào)整幅度可以為第二調(diào)整幅度A2。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，該第一調(diào)整幅度Al和第二調(diào)整幅度A2與預(yù)設(shè)的固定值，且A2>A1。在本發(fā)明的另一些優(yōu)選實(shí)施例中，該第一調(diào)整幅度Al和第二調(diào)整幅度A2分別均為變值，其與實(shí)時(shí)位置偏差L呈反比。這兩種方式都可以使得在自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql下自動(dòng)調(diào)節(jié)從變頻器102的輸出頻率使得實(shí)時(shí)位置偏差L逐漸變小，由于此時(shí)的調(diào)整幅度較小，調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)。而在報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2下可以使得實(shí)時(shí)位置偏差L迅速變小，由于此時(shí)的調(diào)整幅度較大，調(diào)整時(shí)間較短。
[0053]在L4 < L〈L5時(shí)，類型判斷單元32判斷糾偏狀態(tài)類型Q為手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3。手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3表明此時(shí)位置偏差太大，起重機(jī)無法繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)糾偏運(yùn)行，需要用戶使用手動(dòng)調(diào)節(jié)偏差后才能繼續(xù)運(yùn)行。因此，報(bào)警單元33在手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3時(shí)產(chǎn)生手動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，提醒用戶進(jìn)行手動(dòng)糾偏。頻率計(jì)算單元34在糾偏狀態(tài)類型Q為手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3時(shí)控制該主變頻器101和從變頻器102停止輸出。
[0054]在L > L5時(shí)，類型判斷單元32判斷糾偏狀態(tài)類型Q為糾偏故障狀態(tài)Q4。糾偏故障狀態(tài)Q4表明位置偏差超出承受范圍，系統(tǒng)異常，需要專業(yè)技術(shù)人員處理。因此，報(bào)警單元33在糾偏故障狀態(tài)Q4時(shí)產(chǎn)生糾偏故障報(bào)警信號(hào)，提醒用戶系統(tǒng)故障需專業(yè)人員處理。頻率計(jì)算單元34在糾偏狀態(tài)類型Q為糾偏故障狀態(tài)Q4時(shí)控制該主變頻器101和從變頻器102停止輸出。
[0055]請(qǐng)參閱圖6，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的起重機(jī)糾偏控制方法的流程圖。該起重機(jī)糾偏控制方法可以采用圖2所示的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)及圖3所示的變頻器實(shí)現(xiàn)。如圖6所示，該實(shí)施例提供的起重機(jī)糾偏控制方法包括以下步驟:
[0056]首先，在步驟S601中，執(zhí)行信號(hào)接收步驟，通過變頻器的第一信號(hào)通道和第二信號(hào)通道與設(shè)于起重機(jī)兩側(cè)端梁上的位置傳感器相連，接收起重機(jī)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)。例如，圖3中主變頻器101接收第一位置傳感器301和第二位置傳感器302獲取的兩側(cè)端梁的位置信號(hào)。
[0057]隨后，在步驟S602中，執(zhí)行偏差計(jì)算步驟，根據(jù)接收的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差L。該步驟中可以在接收到位置信號(hào)后通過軟件計(jì)算將傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成剛腿側(cè)端梁的位置值La和柔腿側(cè)端梁的位置值Lb，并實(shí)時(shí)計(jì)算兩側(cè)端梁的位置偏差L =
T -1
La Lb O
[0058]最后，在步驟S603中，執(zhí)行偏差調(diào)整步驟，根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差L及該主變頻器101的給定頻率計(jì)算從變頻器102的輸出頻率，并將計(jì)算出的輸出頻率輸出給從變頻器102執(zhí)行，以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差L。
[0059]請(qǐng)參閱圖7，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的起重機(jī)糾偏控制方法中偏差調(diào)整步驟的流程圖。如圖7所示，該偏差調(diào)整步驟具體包括:
[0060]在步驟S701中，開始；
[0061]在步驟S702中，執(zhí)行啟動(dòng)判斷步驟，在非糾偏狀態(tài)時(shí)將實(shí)時(shí)位置偏差L與預(yù)設(shè)的第一閾值L1進(jìn)行比較，在UL1時(shí)轉(zhuǎn)步驟S703執(zhí)行類型判斷步驟；并將主變頻器101的狀態(tài)切換至糾偏狀態(tài)。其中L為實(shí)時(shí)位置偏差，L1為預(yù)設(shè)的第一閾值。如果L SL1則不啟動(dòng)偏差調(diào)整轉(zhuǎn)步驟S707。
[0062]在步驟S703中，執(zhí)行類型判斷步驟，根據(jù)實(shí)時(shí)位置偏差L判斷糾偏狀態(tài)類型Q，在L2 < L〈L3時(shí)，判斷處于自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql ;在L3 ( L〈L4時(shí)，判斷處于報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2 ;在L4 ( L〈L5時(shí)，判斷處于手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3 ;在L > L5時(shí)，判斷處于糾偏故障狀態(tài)Q4 ;其中，L3>L4和L5分別為預(yù)設(shè)的第三閾值、第四閾值和第五閾值。
[0063]在步驟S704中，執(zhí)行報(bào)警步驟，根據(jù)糾偏狀態(tài)類型Q確定是否產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)類型。其中在糾偏狀態(tài)類型Q為自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型Q為報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2時(shí)產(chǎn)生自動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型Q為手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3時(shí)產(chǎn)生手動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型Q為糾偏故障狀態(tài)Q4時(shí)產(chǎn)生糾偏故障報(bào)警信號(hào)。
[0064]在步驟S705中，執(zhí)行頻率計(jì)算步驟，根據(jù)糾偏狀態(tài)類型Q確定主變頻器101和從變頻器102的輸出頻率。其中在糾偏狀態(tài)類型Q為自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql和報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2時(shí)將該主變頻器101的輸出頻率設(shè)定為給定頻率，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及該主變頻器101的給定頻率計(jì)算從變頻器102的輸出頻率以自動(dòng)糾偏；在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)Q3和糾偏故障狀態(tài)Q4時(shí)控制該主變頻器101和從變頻器102停止輸出。
[0065]在步驟S706中，執(zhí)行退出判斷步驟，獲取實(shí)時(shí)位置偏差L與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較，在L〈L2時(shí)轉(zhuǎn)步驟S707結(jié)束退出糾偏狀態(tài)，其中L2為預(yù)設(shè)的第二閾值；否則在L彡L2時(shí)轉(zhuǎn)步驟S703執(zhí)行類型判斷步驟。
[0066]在步驟S707中，結(jié)束。
[0067]相應(yīng)地，報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2下頻率計(jì)算步驟確定從變頻器102的輸出頻率的調(diào)整幅度可以為第一調(diào)整幅度Al，自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql下確定從變頻器102的輸出頻率的調(diào)整幅度可以為第二調(diào)整幅度A2。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，該第一調(diào)整幅度Al和第二調(diào)整幅度A2與預(yù)設(shè)的固定值，且A2>A1。在本發(fā)明的另一些優(yōu)選實(shí)施例中，該第一調(diào)整幅度Al和第二調(diào)整幅度A2分別均為變值，其與實(shí)時(shí)位置偏差L呈反比。這兩種方式都可以使得在自動(dòng)糾偏狀態(tài)Ql下自動(dòng)調(diào)節(jié)從變頻器102的輸出頻率使得實(shí)時(shí)位置偏差L逐漸變小，由于此時(shí)的調(diào)整幅度較小，調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)。而在報(bào)警糾偏狀態(tài)Q2下可以使得實(shí)時(shí)位置偏差L迅速變小，由于此時(shí)的調(diào)整幅度較大，調(diào)整時(shí)間較短。
[0068]本發(fā)明通過將位置傳感器的檢測(cè)信號(hào)接入主變頻器，不需要其他任何輔助設(shè)備如PLC控制器即可實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的糾偏功能，降低了整個(gè)電控系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率和穩(wěn)定性并降低故障點(diǎn)，同時(shí)降低電控系統(tǒng)的技術(shù)門檻和調(diào)試難度。
[0069]應(yīng)該理解地是，本發(fā)明提供的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)和起重機(jī)糾偏控制方法的原理和實(shí)現(xiàn)過程相同，因此對(duì)起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)各個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述也適用于起重機(jī)糾偏控制方法。
[0070]本發(fā)明是根據(jù)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本發(fā)明范圍時(shí)，可進(jìn)行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本發(fā)明技術(shù)的特定場(chǎng)合或材料，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行諸多修改而不脫離其保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開的特定實(shí)施例，而包括所有落入到權(quán)利要求保護(hù)范圍的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，包括分別用于控制起重機(jī)剛腿和柔腿移動(dòng)的主變頻器和從變頻器，以及設(shè)于起重機(jī)的兩側(cè)端梁上分別用于獲取兩側(cè)端梁的位置信號(hào)的第一位置傳感器和第二位置傳感器； 所述主變頻器與所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相連，用于根據(jù)所述兩側(cè)端梁的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率，同時(shí)將所述輸出頻率輸出給所述從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主變頻器包括: 第一信號(hào)通道和第二信號(hào)通道，分別與所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相連，用于接收所述兩側(cè)端梁的位置信號(hào)； 偏差計(jì)算模塊，用于根據(jù)接收的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差； 偏差調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率，并將所述輸出頻率輸出給所述從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述偏差調(diào)整模塊包括: 啟動(dòng)判斷單元，用于在非糾偏狀態(tài)將所述實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，在UL1時(shí)產(chǎn)生糾偏啟動(dòng)信號(hào)給類型判斷單元，并在糾偏狀態(tài)獲取實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較，在L〈L2時(shí)退出糾偏狀態(tài)；其中L為實(shí)時(shí)位置偏差，L1和L2分別為預(yù)設(shè)的第一閾值和第二閾值； 類型判斷單元，用于在接收糾偏啟動(dòng)信號(hào)時(shí)根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差判斷糾偏狀態(tài)類型，在L2 < L〈L3時(shí)，判斷處于自動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L3 < L〈L4時(shí)，判斷處于報(bào)警糾偏狀態(tài)；在L4 ( L〈L5時(shí)，判斷處于手動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L > L5時(shí)，判斷處于糾偏故障狀態(tài)；其中，L3、L4和L5分別為預(yù)設(shè)的第三閾值、第四閾值和第五閾值； 報(bào)警單元，用于根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定是否產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)類型； 頻率計(jì)算單元，用于根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定所述主變頻器和從變頻器的輸出頻率；其中在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)將所述主變頻器的輸出頻率設(shè)定為給定頻率，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率以自動(dòng)糾偏；在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)和糾偏故障狀態(tài)時(shí)控制所述主變頻器和從變頻器停止輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警單元在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；在糾偏狀態(tài)類型為報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生自動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生手動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為糾偏故障狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生糾偏故障報(bào)警信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述頻率計(jì)算單元在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差確定從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度，且所述從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度與所述實(shí)時(shí)位置偏差呈反比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一位置傳感器為編碼器、光柵尺或電位器，所述第二位置傳感器為編碼器、光柵尺或電位器。
7.—種起重機(jī)糾偏控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 信號(hào)接收步驟，通過主變頻器的第一信號(hào)通道和第二信號(hào)通道分別與設(shè)于起重機(jī)兩側(cè)端梁上的第一位置傳感器和第二位置傳感器相連，接收起重機(jī)兩側(cè)端梁的位置信號(hào)； 偏差計(jì)算步驟，根據(jù)接收的位置信號(hào)計(jì)算兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差； 偏差調(diào)整步驟，根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率，并將所述輸出頻率輸出給所述從變頻器執(zhí)行以減少兩側(cè)端梁的實(shí)時(shí)位置偏差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的起重機(jī)糾偏控制方法，其特征在于，所述偏差調(diào)整步驟進(jìn)一步包括: 啟動(dòng)判斷步驟，在非糾偏狀態(tài)時(shí)將所述實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，在DL1時(shí)執(zhí)行類型判斷步驟；其中L為實(shí)時(shí)位置偏差，L1為預(yù)設(shè)的第一閾值； 類型判斷步驟，根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差判斷糾偏狀態(tài)類型，在L2 ( L〈L3時(shí)，判斷處于自動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L3 ( L〈L4時(shí)，判斷處于報(bào)警糾偏狀態(tài)；在L4 ( L〈L5時(shí)，判斷處于手動(dòng)糾偏狀態(tài)；在L > L5時(shí)，判斷處于糾偏故障狀態(tài)；其中，L3、L4和L5分別為預(yù)設(shè)的第三閾值、第四閾值和第五閾值； 報(bào)警步驟，根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定是否產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)類型； 頻率計(jì)算步驟，根據(jù)所述糾偏狀態(tài)類型確定所述主變頻器和從變頻器的輸出頻率；其中在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)將所述主變頻器的輸出頻率設(shè)定為給定頻率，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差及所述主變頻器的給定頻率計(jì)算所述從變頻器的輸出頻率以自動(dòng)糾偏；在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)和糾偏故障狀態(tài)時(shí)控制所述主變頻器和從變頻器停止輸出； 退出判斷步驟，獲取實(shí)時(shí)位置偏差與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較，在L〈L2時(shí)結(jié)束退出糾偏狀態(tài)，其中L2為預(yù)設(shè)的第二閾值；否則轉(zhuǎn)類型判斷步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)糾偏控制方法，其特征在于，所述報(bào)警步驟在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；在糾偏狀態(tài)類型為報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生自動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為手動(dòng)糾偏狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生手動(dòng)糾偏報(bào)警信號(hào)，在糾偏狀態(tài)類型為糾偏故障狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生糾偏故障報(bào)警信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)糾偏控制方法，其特征在于，所述頻率計(jì)算步驟中在糾偏狀態(tài)類型為自動(dòng)糾偏狀態(tài)和報(bào)警糾偏狀態(tài)時(shí)根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置偏差確定從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度，且所述從變頻器的輸出頻率的調(diào)整幅度與所述實(shí)時(shí)位置偏差呈反比。
【文檔編號(hào)】B66C9/16GK104150361SQ201410319789
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】殷杰, 邱志紅 申請(qǐng)人:蘇州匯川技術(shù)有限公司