一種多起升機構吊機控制方法

2023-05-07 13:39:56

專利名稱：一種多起升機構吊機控制方法
技術領域：
本發明屬於起重設備控制技術領域，尤其是涉及多起升機構吊機控制方法。
技術背景目前的起重設備， 一般採用單個獨立的起升機構，因而控制比較簡單，只 需估計被吊物的重量能否在吊機的起升範圍內，然後將被吊物固定在吊機吊鉤 上即可，這種方式基本上可以滿足小噸位的吊機使用，但是在起重大噸位物體 時，在起吊過程中，往往因為估算不準確、在起升過程中失去平衡等問題，造 成安全事故，甚至危害到人身安全，目前沒有一種採用自動控制的吊機起升機 構的控制方法。 發明內容本發明的目的在於改進已有技術的不足而提供一種全自動控制、自動計算 起升機構載荷、自動調整平衡、安全可靠的多起升機構吊機控制方法。本發明的目的是這樣實現的， 一種多起升機構吊機控制方法，是具有多臺 起升機構的吊機起吊控制方法，其特點是該方法包括以下步驟a、 啟動系統，檢測吊機的電氣系統、PLC控制系統和輔助系統，檢測正常， 即可進行開始起吊操作；b、 選擇參加起吊的起升機構數目和相應編號，即可選定參與本次運行的起 升機構以及數量；c、 選定一臺起升機構參與起吊時，按照常規控制方法控制；兩臺以上起升 機構參與起吊時，啟動聯合起吊鈕，接通參加起升的起升機構的電源，起升機
構進入鋼絲繩預緊階段進行鋼絲繩預緊，將鋼絲繩拉緊，鋼絲繩預緊 結束後進入起升懸停階段，將被吊物起升至指定高度並懸停，調整被 起吊物的平衡狀態，使其平衡度在要求範圍內，最後進入聯合起吊階 段起吊。鋼絲繩預緊階段是命令控制器上升，系統按照各機構下放鋼絲繩 的不同重量以及吊鉤的重量，給定各起升機構電機的轉矩值，各機構 電機運轉，鋼絲繩開始收緊，當所有起升機構鋼絲繩預緊完畢後，觸 摸屏顯示"預緊階段結束"指示燈亮，此時操作主令控制器手柄回零， 此時各選定起升機構的載荷值在零值附近，操作者對觸控螢幕"預緊階 段結束"信號進行確認，系統返回主畫面，鋼絲繩預緊階段操作完畢。起升懸停階段是鋼絲繩預緊階段完畢後，系統正常，觸控螢幕主畫 面"懸停階段"指示燈變綠，點擊"懸停階段"按鈕，進入起升懸停 階段的操作，操作主令控制器慢速上升，靠調節主令手柄傾角控制吊 件起升速度，操作主令控制器動作後，根據吊件的實際運動狀態可能 會出現2種不同的情況a、 吊件根本無法上升運動，起升機構載荷限制器超載報警，出 現這種情況的原因是起升機構選擇不當，總的起升能力不夠或吊件吊 點分布不妥，導致起吊嚴重偏載；這種情況需返回步驟b重新選擇起 升機構或調整吊件吊點；b、 吊件脫離載體緩慢上升，在吊件上升過程中，控制系統會根 據預存的參數自動調整各起升機構運行速度，確保各機構鋼絲繩線速 度一致，保證吊件平穩上升，當吊件脫離載體一定高度後，主令控 器手柄回零，停止上升，此時系統會根據各起升機構相對鋼絲繩預緊 後的起升高度及載荷值進行比較判斷I、 如果吊件空中姿態正常，各起升機構載荷分配合理，即各選 定起升機構的載荷大致均衡，觸控螢幕"起升懸停結束"綠色指示燈將 點亮，表示系統運行正常，操作者對觸控螢幕"懸停階段結束"信號進 行確認，系統自動記錄當前各起升機構的載荷值及起升位移值，系統 返回主畫面，起升懸停階段操作完畢；II、 如果系統根據載荷及起升高度判斷出有機構超出預存允許 範圍，觸控螢幕"自動調平"指示燈就會閃爍，此時需操作者進行如下 操作i. 確認"自動調平"按鈕，進入自動調平畫面；ii. 通過觀察吊件空中姿態以及觸控螢幕各起升機構相對起吊前的 起升高度值Ah，選定Ah最大的起升機構作為調平基準點，確認；Hi.操作主令控制器手柄上升，系統將自動計算其它起升機構當 前位移值與基準點當前位移值的差值，系統以位置差值折算為各起升 機構的附加速度給定值，速度主給定為零，位置自動補償程序運行， 其它起升機構按各自速度上升，使吊件恢復到鋼絲繩預緊後的水平狀 態；iv.自動調平功能實現後，觸控螢幕"自動調平"指示燈停止閃爍， 觸控螢幕選定機構的起升高度值基本一致，操作者通過觀察，如果起升 機構有松繩現象，可通過觸控螢幕手動調節按鈕調整該起升機構的手動 附加速度給定，直至鋼絲繩繃緊，然後觸控螢幕確認"懸停階段結束"
信號，系統返回主畫面，起升懸停階段操作完畢；當操作者確認"懸停階段結束"信號時，系統會自動記錄各起升 機構的載荷值以及起升位移值，同時系統會根據當前載荷值確定各起 升機構的目標載荷值。聯合起吊階段懸停階段完畢後，如果系統沒有任何故障或報警信 息提示，通過觸控螢幕主畫面，點擊"聯合起吊階段"按鈕，進入聯合 起吊階段的操作首先通過觸控螢幕選定一套起升機構作為參照機構， 其它起升機構將以此機構起升位移作為參照量，'系統通過自動調整始 終保持吊件以懸停時的水平狀態平穩起升，參照機構選定後，操作者 通過操作主令控制器手柄上升，系統將根據每套起升機構當前鋼絲繩 所在巻筒層數以及傳動鏈減速比，確定每套起升機構電機動態輸出轉 速，同時，通過對起升機構位置的檢測以及載荷的監測，動態投切各 機構附加速度給定值，確保每套起升機構鋼絲繩線速度一致，吊件將 在系統自動調整控制下，平穩上升。在聯合起吊階段要隨時觀察吊件的空中姿態及觸控螢幕信息提示， 自動補償無效時還可通過觸控螢幕手動調節按鈕調整某一起升機構的 手動附加速度給定，從而手動幹預該機構的運行速度。整個控制過程中，控制系統在檢測到起吊速度、平衡度參數超過 預設參數時，可隨時停止起升，也可以人為隨時暫停起升過程。在鋼絲繩預緊階段各起升電機採用轉矩控制，各吊點的吊鉤組及 機械附件總重與鋼絲繩的重量之和乘以係數作為逆變器轉矩給定值， 由掛鈎點的高度和鋼絲繩的単位重量計算鋼絲繩重量；在計算係數 時，考慮巻筒的鋼絲繩層數，即巻筒的實際半徑；當手柄推向上升方 向B寸，參與工作的電機一起運行，以給定的轉矩低速運行，當檢測到 電機轉速為零且稱重傳感器的數值達到轉矩設定值後，預張緊結束， 電機在保持給定力矩時，機械制動器制動，待所有參與工作的電機結 束預張緊後，將手柄拉回零位，按下"預緊結束"按鈕，可進入懸停 模式，此時各參與工作的起升機構高度坐標即被記憶，作為懸停模式 調平時的坐標平面，在預張緊過程中，若出現鋼絲繩松繩、脫槽等緊 急情況，可立即將手柄拉回零位，機械制動器立即制動。在起升懸停階段各起'升電機採用速度控制，由總線將電機轉矩限 幅值進行設定，該值為在單機構額定起重量,鋼絲繩處於最高層數時， 電機轉矩的1.5倍，將手柄推向上升方向，參與工作的電機一起運行， 把載荷逐漸吊起，此時電機的速度限為額定速度的50%,此時逆變器 的速度給定，由鋼絲繩線速度給定經速度計算因子計算後，輸入逆變 器，位置修正和目標力修正不使能，若載荷超過橋機的起吊能力或吊 點布置不合理，個別吊點的載荷超過起升單機構的最大起吊能力，載 荷將無法被吊起或無法被整體吊起，此對應將載荷放下，重新計算載 荷重量或布置吊耳位置；若載荷被順利吊起，全部離開承載物，應核 對載荷總重量與準備模式時的預估重量是否吻合，如有較大偏差應檢 査稱重傳感器並重新核算載荷重量；若系統檢測到懸停時的坐標平面 與鋼絲繩預張緊時的坐標平面不平行時，將需要對載荷進行調平操 作，首先選定靜止點，即調平時該起升機構不動，以該點當前坐標與 預張緊時坐標差值，作為調平基準，衡量其餘各點的當前坐標與預張 緊時坐標差值，靜止點一般為最高坐標點，其餘點呈楔形調整，然後 按下上位機畫面的"自動調平"按鈕，將手柄推向起升方向，除靜止 點外的其餘各點進行自動調平，此時逆變器的速度主給定為零，位置 修正附加給定使能，目標力修正不使能。載荷調平後，要確定各點的目標拉力，將參與工作的起升機構分 為三組，簡化為三點拉力，這三點要接近正三角形布置，確定目標拉 力時，系統首先記憶各組的總拉力值，然後用組總拉力值除以組內工 作機構個數，得出單機構的目標拉力值，由此得出每個工作機構的目 標拉力值，該值將在聯合起吊模式時使用，完成調平和目標拉力確定 後，按下"懸停結束"按鈕，可進入聯合起吊模式，此時各工作機構 的坐標值和目標拉力被系統記憶，用於聯合起吊模式。聯合起吊階段各起升電機採用速度控制，電機的速度限由總線設定為100%，電機的轉矩限幅同懸停模式相同，操作手柄即可完成載 荷的上升、卞降運動，且為IV 10無級調速，'此時逆變器的速度給定，由鋼絲繩線速度給定經速度計算因子計算後，輸入逆變器。當各 起吊點構成的坐標平面與懸停模式時記憶的坐標平面不平行，且超過設定值時，進行位置修正；當某個起升機構的拉力值低於目標拉力值 的80%後，系統進行目標力修正，修正時每組內的拉力總和保持不變， 位置修正和目標力修正均採用滯回比較形式，防止引起系統震蕩，系 統以位置修正作為第一附加給定，目標力修正作為第二附加給定；若 偏差較大，自動附加給定充法完全修正時，可人為加入手動修正；當 各起升機構聯合運行時，某個起升機構的拉力超過U0%額定拉力
後，稱重傳感器向PLC發出報警信號，並將所有參與工作的機構進 行制動，待故障排除後方可繼續運行。本發明與已有技術相比具有以下顯著特點和積極效果本發明多 起升機構吊機控制方法採用多套起升機構同時起吊，將起升機構的整 個起升過程分為系統檢測、選定參與起升的起升機構、鋼絲繩預緊階 段、起升懸停階段和聯合起吊階段，對各階段分步控制，只有在前一 個工作步驟準確無誤時才可以進入下一個步驟，保證了整個起升工作 的安全穩定;'可以及時調整起升機構出現的問題；鋼絲繩預緊階段是將鋼絲繩充分拉緊，為以後的被吊物調平打下 基礎，避免了起吊過程中由於鋼絲繩長度不一造成的載荷失衡，同時 使每根鋼絲繩能夠平均受力，有效地保護了鋼絲繩；起升懸停階段是調整被吊物的平衡狀態，在危險出現時可及時發 現，避免各種危險出現，在初始的重量估算時，可能由於估計不準， 在選擇起升機構時，起升能力不足，則需重新選擇起升機構；或被吊 物吊點分布不妥，起吊後,重偏載；這樣如果直接進入提升階段，將 會產生非常嚴重的後果，在此階段過程中，系統可自動調平，防止起 吊過程中出現偏載，系統也會根據調平後載荷值確定各起升機構目標 載荷值，也為起吊過程順利進行奠定了良好的基礎；聯合起吊階段是選定一套起升機構作為參照機構，以此為參照， 系統通過自動調整始終保持吊件以懸停時的水平狀態平穩起升，保證 起升起吊階段在一個共同的基準下起升，保證了起吊過程的安全和平 穩。
具體實施方式
實施例， 一種多起升機構吊機控制方法，是具有多臺起升機構的 吊機起吊控制方法，其特徵是該方法包括以下步驟啟動系統，檢測 吊機的電氣系統、PLC控制系統和輔助系統，檢測正常，即可進行開 始起吊操作；選擇參加起吊的起升機構數目和相應編號，即可選定參 與本次運行的起升機構以及數量；選定一臺起升機構參與起吊時，按 照常規控制方法控制；兩臺以上起升機構參與起吊時，啟動聯合起吊 鈕，接通參加起升的起升機構的電源，起升機構進入鋼絲繩預緊階段 進行鋼絲繩預緊，將鋼絲繩拉緊，鋼絲繩預緊結束後進入起升懸停階 段，將被吊物起升至指定高度並懸停，調整被起吊物的平衡狀態，使 其平衡度在要求範圍內，最後進入聯合起吊階段起吊，整個控制過程 中，控制系統在檢測到起吊速度、平衡度參數超過預設參數時，可隨 時停止起升，也可以人為隨時暫停起升過程。' 鋼絲繩預緊階段是命令控制器上升，系統按照各機構下放鋼絲繩 的不同重量以及吊鉤的重量，給定各起升機構電機的轉矩值，各機構 電機運轉，鋼絲繩開始收緊，在本階段各起升電機採用轉矩控制，各 吊點的吊鉤組及機械附件總重與鋼絲繩的重量之和乘以係數作為逆 變器轉矩給定值，由掛鈎點的高度和鋼絲繩的單位重量計算鋼絲繩重 量；在計算係數時，考慮巻筒的鋼絲繩層數，即巻筒的實際半徑；當手柄推向上升方向時，'參與:t作的電機一起運行，以給定的轉矩低速運行，當檢測到電機轉速為零且稱重傳感器的數值達到轉矩設定值 後，所有起升機構鋼絲繩預緊完畢，此時各選定起升機構的載荷值在 零值附近，觸控螢幕顯示"預緊階段結束"指示燈亮，此時操作主令控 制器手柄回零，預張緊結束，電機在保持給定力矩時，機械制動器制 動，待所有參與工作的電機結束預張緊後，將手柄拉回零位，按下"預 緊結束"按鈕，可進入懸停模式，此時各參與工作的起升機構高度坐 標即被記憶，作為懸停模式調平時的坐標平面，在預張緊過程中，若 出現鋼絲繩松繩、脫槽等緊急情況，可立即將手柄拉回零位，機械制 動器立即制動，操作者對觸控螢幕"預緊階段結束"信號進行確認後， 系統返回主畫面，鋼絲繩預緊階段操作完畢。起升懸停階段是鋼絲繩預緊階段完畢後，系統正常，觸控螢幕主畫 面"懸停階段"指示燈變綠，表示起升懸停階段操作條件具備，點擊 "懸停階段"按鈕，進入起升懸停階段的操作，通過和地面指揮者的 聯繫，確認可以進行起吊操作，操作主令控制器慢速上升，靠調節主 令手柄傾角控制吊件起升速度，各起升電機採用速度控制，由總線將 電機轉矩限幅值進行設定,該值為在單機構額定起重量，鋼絲繩處於最高層數時，電機轉矩的1.5倍，將手柄推向上升方向，參與工作的 電機一起運行，把載荷逐漸吊起，此時電機的速度限為額定速度的 50%，此時逆變器的速度給定，由鋼絲繩線速度給定經速度計算因子 計算後，輸入逆變器，位置修正和目標力修正不使能，若載荷超過橋 機的起吊能力或吊點布置不合理，個別吊點的載荷超過起升單機構的 最大起吊能力，載荷將無法被吊起或無法被整體吊起，此時應將載荷 放下，重新i十算載荷重量或布置吊耳位置；若載荷被順利吊起，全部 離開承載物，應核對載荷總重量與準備模式時的預估重量是否吻合，
如有較大偏差應檢査稱重傳感器並重新核算載荷重量；若系統檢測到 懸停時的坐標平面與鋼絲繩預張緊時的坐標平面不平行時，將需要對 載荷進行調平操作，首先選定靜止點，即調平時該起升機構不動，以 該點當前坐標與預張緊時坐標差值，作為調平基準，衡量其餘各點的 當前坐標與預張緊時坐標差值，靜止點一般為最高坐標點，其餘點呈楔形調整，然後按下上位機畫面的"自動調平"按鈕，將手柄推向起 升方向，除靜止點外的其餘各點進行自動調平，此時逆變器的速度主 給定為零，位置修正附加給定使能，目標力修正不使能；載荷調平後， 要確定各點的目標拉力，將參與工作的起升機構分為三組，簡化為三 點拉力，這三點要接近正三角形布置，確定目標拉力時，系統首先記 憶各組的總拉力值，然後用組總拉力值除以組內工作機構個數，得出 單機構的目標拉力值，由此得出每個工作機構的目標拉力值，該值將 在聯合起吊模式時使用，操作主令控制器動作後，根據吊件的實際運 動狀態具體會出現2種不同的情況a、 吊件根本無法上升運動，起升機構載荷限制器超載報警，出 現這種情況的原因是起升機構選擇不當，總的起升能力不夠或吊件吊 點分布不妥，導致起吊嚴重偏載；這種情況需返回步驟b重新選擇起 升機構或調整吊件吊點；b、 吊件脫離載體緩慢上升，，在吊件上升過-程中，控制系統會根 據預存的參數自動調整各起升機構運行速度，確保各機構鋼絲繩線速 度一致，保證吊件平穩上升，當吊件脫離載體一定高度後，主令控制 器手柄回零，停止上升，此時系統會根據各起升機構相對鋼絲繩預緊
後的起升高度及載荷值進行比較判斷-I、如果吊件空中姿態正常，各起升機構載荷分配合理，即各選 定起升機構的載荷大致均衡，觸控螢幕"起升懸停結束"綠色指示燈將 點亮，表示系統運行正常，操作者對觸控螢幕"懸停階段結束"信號進 行確認，系統自動記錄當前各起升機構的載荷值及起升位移值，系統 返回主畫面，起升懸停階段操作完畢。n、如果系統根據載荷及起升高度判斷出有機構超出預存允許 範圍，觸控螢幕"自動調平"指示燈就會閃爍，此時需操作者進行如下 操作-i. 確認"自動調平"按鈕，進入自動調平畫面；ii. 通過觀察吊件空中姿態以及觸控螢幕各起升機構相對起吊前的 起升高度值Ah，選定Ah最大的起升機構作為調平基準點，確認；iii. 操作主令控制器手柄上升，系統將自動計算其它起升機構當 前位移值與基準點當前位移值的差值，系統以位置差值折算為各起升 機構的附加速度給定值，速度主給定為零，位置自動補償程序運行， 其它起升機構按各自速度上升，使吊件恢復到鋼絲繩預緊後的水平狀 態；iv. 自動調平功能實現後，觸控螢幕"自動調平"指示燈停止閃爍， 觸控螢幕選定機構的起升高度值基本一致，操作者通過觀察，如果起升 機構有松繩現象，可通過觸控螢幕手動調節按鈕調整該起升機構的手動 附加速度給定，直至鋼絲繩繃緊。然後觸控螢幕確認"懸停階段結束" 信號，系統返回主畫面，起升懸停階段操作完畢。
完成調平和目標拉力確定後，按下"懸停結束"按鈕，可進入聯 合起吊模式，此時各工作機構的坐標值和目標拉力被系統記憶，用於 聯合起吊模式，系統會自動記錄各起升機構的載荷值以及起升位移 值，同時系統會根據當前載荷值確定各起升機構的目標載荷值。 聯合起吊階段是懸停階段完畢後，如果系統沒有任何故障或報警信息 提示，通過觸控螢幕主畫面，點擊"聯合起吊階段"按鈕，進入聯合起 吊階段的操作首先通過觸控螢幕選定一套起升機構作為參照機構，其 它起升機構將以此機構起升位移作為參照量，系統通過自動調整始終 保持吊件以懸停時的水平狀態平穩起升，參照機構選定後，操作者通 過操作主令控制器手柄上升，系統將根據每套起升機構當前鋼絲繩所 在巻筒層數以及傳動鏈減速比，確定每套起升機構電機動態輸出轉 速，同時，通過對起升機構位置的檢測以及載荷的監測，動態投切各 機構附加速度給定值，確保每套起升機構鋼絲繩線速度一致，吊件將 在系統自動調整控制下，平穩上升，聯合起吊階段各起升電機採用速 度控制，電機的速度限由總線設定為100%，電機的轉矩限幅同懸停 模式相同，操作手柄即可完成載荷的上升、下降運動，且為1: 10無 級調速，此時逆變器的速度給定，由鋼絲繩線速度給定經速度計算因 子計算後，輸入逆變器。當各起吊'點構成的坐標平面與懸停模式時記 憶的坐標平面不平行，且超過設定值時，進行位置修正；當某個起升 機構的拉力值低於目標拉力值的80%後，系統進行目標力修正，修正 時每組內的拉力總和保持不變，位置修正和目標力修正均採用滯回比 較形式，防止引起系統震蕩，系統以位置修正作為第一附加給定，目
標力修正作為第二附加給定；若偏差較大，自動附加給定無法完全修 正時，可人為加入手動修正；當各起升機構聯合運行時，某個起升機 構的拉力超過110%額定拉力後，稱重傳感器向PLC發出報警信號，並將所有參與工作的機構進行制動，待故障排除後方可繼續運行，在 聯合起吊階段要隨時觀察吊件的空中姿態及觸控螢幕信息提示，自動補 償無效時還可通過觸控螢幕手動調節按鈕調整某一起升機構的手動附 加速度給定，從而手動幹預該機構的運行速度。
權利要求
1、一種多起升機構吊機控制方法，是具有多臺起升機構的吊機起吊控制方法，其特徵是該方法包括以下步驟a、啟動系統，檢測吊機的電氣系統、PLC控制系統和輔助系統，檢測正常，即可進行開始起吊操作；b、選擇參加起吊的起升機構數目和相應編號，即可選定參與本次運行的起升機構以及數量；c、選定一臺起升機構參與起吊時，按照常規控制方法控制；兩臺以上起升機構參與起吊時，啟動聯合起吊鈕，接通參加起升的起升機構的電源，起升機構進入鋼絲繩預緊階段進行鋼絲繩預緊，將鋼絲繩拉緊，鋼絲繩預緊結束後進入起升懸停階段，將被吊物起升至指定高度並懸停，調整被起吊物的平衡狀態，使其平衡度在要求範圍內，最後進入聯合起吊階段起吊。
2、 根據權利要求l所述的一種多起升機構吊機控制方法，其特徵是所述的 鋼絲繩預緊階段是命令控制器上升，系統按照各機構下放鋼絲繩的不同重量以 及吊鉤的重量，給定各起升機構電機的轉矩值，各機構電機運轉，鋼絲繩開始 收緊，當所有起升機構鋼絲繩預緊完畢後，觸控螢幕顯示"預緊階段結束"指示 燈亮，此時操作主令控制器手柄回零，此時各選定起升機構的載荷值在零值附 近，操作者對觸控螢幕"預緊階段結束"信號進行確認，系統返回主畫面，鋼絲 繩預緊階段操作完畢。
3、 根據權利要求l所述的一種多起升機構吊機控制方法，其特徵是所述的 起升懸停階段是鋼絲繩預緊階段完畢後，系統正常，觸控螢幕主畫面"懸停階段" 指示燈變綠，點擊"懸停階段"按鈕，進入起升懸停階段的操作，操作主令控 制器慢速上升，靠調節主令手柄傾角控制吊件起升速度，操作主令控制器動作 後，根據吊件的實際運動狀態可能會出現2種不同的情況a、 吊件根本無法上升運動，起升機構載荷限制器超載報警，出 現這種情況的原因是起升機構選擇不當，總的起升能力不夠或吊件吊 點分布不妥，導致起吊嚴重偏載；這種情況需返回步驟b重新選擇起 升機構或調整吊件吊點；b、 吊件脫離載體緩慢上升，在吊件上升過程中，控制系統會根 據預存的參數自動調整各起升機構運行速度，確保各機構鋼絲繩線速 度一致，保證吊件平穩上升，當吊件脫離載體一定高度後，主令控制 器手柄回零，停止上升，此時系統會根據各起升機構相對鋼絲繩預緊 後的起升高度及載荷值進行比較判斷-I、 如果吊件空中姿態正常，各起升機構載荷分配合理，即各選 定起升機構的載荷大致均衡，觸控螢幕"起升懸停結束"綠色指示燈將 點亮，表示系統運行正常，操作者對觸控螢幕"懸停階段結束"信號進 行確認，系統自動記錄當前各起升機構的載荷值及起升位移值，系統 返回主畫面，起升懸停階段操作完畢；II、 如果系統根據載荷及起升高度判斷出有機構超出預存允許 範圍，觸控螢幕"自動調平"指示燈就會閃爍，此時需操作者進行如下 操作i. 確認"自動調平"按鈕，進入自動調平畫面；ii. 通過觀察吊件空中姿態以及觸控螢幕各起升機構相對起吊前的 起升高度值Ah，選定Ah最大的起升機構作為調平基準點，確認；iii. 操作主令控制器宇柄上升，系統將自動計算其它起升機構當 前位移值與基準點當前位移值的差值，系統以位置差值折算為各起升 機構的附加速度給定值，速度主給定為零，位置自動補償程序運行， 其它起升機構按各自速度上升，使吊件恢復到鋼絲繩預緊後的水平狀態；iv.自動調平功能實現後，觸控螢幕"自動調平"指示燈停止閃爍， 觸控螢幕選定機構的起升高度值基本一致，操作者通過觀察，如果起升 機構有松繩現象，可通過觸控螢幕手動調節按鈕調整該起升機構的手動 附加速度給定，直至鋼絲繩繃緊，然後觸控螢幕確認"懸停階段結束" 信號，系統返回主畫面，起升懸停階段操作完畢；當操作者確認"懸停階段結束"信號時，系統會自動記錄各起升 機構的載荷值以及起升位移值，同時系統會根據當前載荷值確定各起 升機構的目標載荷值。
4、根據權利要求1所述的一種多起升機構吊機控制方法，其特 徵是所述的聯合起吊階段懸停階段完畢後，如果系統沒有任何故障或 報警信息提示，通過觸控螢幕主畫面，點擊"聯合起吊階段"按鈕，進 入聯合起吊階段的操作首先通過觸控螢幕選定一套起升機構作為參照 機構，其它起升機構將以此機構起升位移作為參照量，系統通過自動 調整始終保持吊件以懸停時的水平狀態平穩起升，參照機構選定後， 操作者通過操作主令控制器手柄上升，系統將根據每套起升機構當前 鋼絲繩所在巻筒層數以及傳動鏈減速比，確定每套起升機構電機動態 輸出轉速，同時，通過對起升機構位置的檢測以及載荷的監測，動態 投切各機構附加速度給定值，確保每套起升機構鋼絲繩線速度一致， 吊件將在系統自動調整控制下，平穩上升。
5、 根據權利要求4所述的一種多起升機構吊機控制方法，其特 徵是在聯合起吊階段要隨時觀察吊件的空中姿態及觸控螢幕信息提示， 自動補償無效時還可通過觸控螢幕手動調節按鈕調整某一起升機構的 手動附加速度給定，從而手動幹預該機構的運行速度。
6、 根據權利要求1所述的一種多起升機構吊機控制方法，其特 徵是整個控制過程中，控制系統在檢測到起吊速度、平衡度參數超過 預設參數時，可隨時停止起升，也可以人為隨時暫停起升過程。
7、 根據權利要求2所述的一種多起升機構吊機控制方法，其特 徵是在鋼絲繩預緊階段各起升電機採用轉矩控制，各吊點的吊鉤組及 機械附件總重與鋼絲繩的重量之和乘以係數作為逆變器轉矩給定值， 由掛鈎點的高度和鋼絲繩的單位重量計算鋼絲繩重量；在計算係數 時，考慮巻筒的鋼絲繩層數，即巻筒的實際半徑；當手柄推向上升方 向時，參與工作的電機一起運行，'以給定的轉矩低速運行，當檢測到 電機轉速為零且稱重傳感器的數值達到轉矩設定值後，預張緊結束， 電機在保持給定力矩時，機械制動器制動，待所有參與工作的電機結 束預張緊後，將手柄拉回零位，按下"預緊結束"按鈕，可進入懸停 模式，此時各參與工作的起升機構高度坐標即被記憶，作為懸停模式 調平時的坐標平面，在預張緊過程中，若出現鋼絲繩松繩、脫槽等緊 急情況，可立即將手柄拉回零位，機械制動器立即制動。
8、 根據權利要求3所述的一種多起升機抅吊機控制方法，其特 徵是在起升懸停階段各起升電機採用速度控制，由總線將電機轉矩限 幅值進行設定，該值為在單機構額定起重量，鋼絲繩處於最高層數時， 電機轉矩的1.5倍，將手柄推向上升方向，參與工作的電機一起運行, 把載荷逐漸吊起，此時電機的速度限為額定速度的50%,此時逆變器 的速度給定，由鋼絲繩線速度給定經速度計算因子計算後，輸入逆變 器，位置修正和目標力修正不使能，若載荷超過橋機的起吊能力或吊 點布置不合理，個別吊點的載荷超過起升單機構的最大起吊能力，載 荷將無法被吊起或無法被整體吊起，此時應將載荷放下，重新計算載 荷重量或布置吊耳位置；若載荷被順利吊起，全部離開承載物，應核 對載荷總重量與準備模式時的預估重量是否吻合，如有較大偏差應檢 査稱重傳感器並重新核算載荷重量；若系統檢測到懸停時的坐標平面 與鋼絲繩預張緊時的坐標平面不平行時，將需要對載荷進行調平操 作，首先選定靜止點，即調平時該起升機構不動，以該點當前坐標與 預張緊時坐標差值，作為調平基準，衡量其餘各點的當前坐標與預張 緊時坐標差值，靜止點一般為最高坐標點，其餘點呈楔形調整，然後 按下上位機畫面的"自動,調平"按鈕，將手柄推向起升方向，除靜止 點外的其餘各點進行自動調平，此時逆變器的速度主給定為零，位置 修正附加給定使能，目標力修正不使能。載荷調平後，要確定各點的目標拉力，將參與工作的起升機構分 為三組，簡化為三點拉力'，這三點要接近正三角形布置，確定目標拉 力時，系統首先記憶各組的總拉力值，然後用組總拉力值除以組內工 作機構個數，得出單機構的目標拉力值，由此得出每個工作機構的目 標拉力值，該值將在聯合起吊模式時使用，完成調平和目標拉力確定 後，按下"懸停結束"按鈕，可進入聯合起吊模式，此時各工作機構 的坐標值和目標拉力被系統記憶，用於聯合起吊模式。
9、根據權利要求4或5所述的一種多起升機構吊機控制方法， 其特徵是聯合起吊階段各起升電機採用速度控制，電機的速度限由總 線設定為100%，電機的轉矩限幅同懸停模式相同，操作手柄即可完 成載荷的上升、下降運動，且為1: 10無級調速，此時逆變器的速 度給定，由鋼絲繩線速度給定經速度計算因子計算後，輸入逆變器。 當各起吊點構成的坐標平面與懸停模式時記憶的坐標平面不平行，且 超過設定值時，進行位置修正；當某個起升機構的拉力值低於目標拉 力值的80%後，系統進行目標力修正，修正時每組內的拉力總和保持 不變，位置修正和目標力修正均採用滯回比較形式，防止引起系統震 蕩，系統以位置修正作為第一附加給定，目標力修正作為第二附加給 定；若偏差較大，自動附加給定無法完全修正時，可人為加入手動修 正；當各起升機構聯合運行時，某個起升機構的拉力超過110%額定 拉力後，稱重傳感器向PLC發出報警信號，並將所有參與工作的機 構進行制動，待故障排除後方可繼續運行。
全文摘要
本發明公開了一種多起升機構吊機控制方法，是具有多臺起升機構的吊機起吊控制方法，該方法包括系統檢測、選定參與起升的起升機構、鋼絲繩預緊階段、起升懸停階段和聯合起吊階段，對各階段分步控制，只有在前一個工作步驟準確無誤時才可以進入下一個步驟，保證了整個起升工作的安全穩定，可以及時調整起升機構出現的問題，本發明具有全自動控制、自動計算起升機構載荷、自動調整平衡、安全可靠的特點。
文檔編號B66C13/22GK101130421SQ20071001492
公開日2008年2月27日 申請日期2007年6月12日 優先權日2007年6月12日
發明者蘭公英, 姜效瑜, 張譚龍, 瑤 滕, 章立人, 韓華偉 申請人:煙臺來福士海洋工程有限公司