一种船用起重机差动限位控制方法技术

本发明专利技术涉及一种船用起重机差动限位控制方法，该方法的装置包括第一编码器，第二编码器，调度端和吊钩、吊臂的执行机构，该方法的步骤包括调度端调吊臂起降卷筒的当前位置数据Hb1，并对吊臂的当前状态进行判断，吊臂上升后，调度端对吊臂的实际上升高度进行计算，再对吊钩的预计最高上升高度以及吊钩的实际上升高度进行计算，然后调度端对吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态进行判断，若Hgs≥Hgl，调度端控制吊钩和吊臂的执行机构执行差动限位动作，吊钩停止上升，禁止吊臂下降，若Hgs＜Hgl，停止操作。本发明专利技术可实现防碰撞差动限位保护控制，安装调试和维护方便，节省了成本，提高了控制精度和工作效率，降低了故障率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及，属于起重机械控制
。
技术介绍
起重机在船用甲板上作业时，除了其吊钩和吊臂各自上升/下降的独立限位保护夕卜，还需要设置二者防碰撞差动限位保护。传统的方法是采用接触式限位，接触式限位一般体现为在吊臂的顶部安装或悬挂限位开关检测装置，便于随时监测二者的位置关系。在吊钩上升或吊臂下降过程中，吊钩的头部与吊臂顶部逐渐接近，位于吊臂顶部的限位开关检测装置与吊钩头部接触后限位开关检测装置即发出信号要求执行机构执行限位停止动作，防止吊钩与吊臂二者碰撞。然而，这种传统的接触式限位方法具有故障率高，调试和维护难度大等缺点，同时还可能伴有误动作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是根据现有技术存在的缺陷，提出一种操作简单方便，安全可靠的船用起重机差动限位控制方法，能够实现吊钩与吊臂的防碰撞差动限位保护。 本专利技术通过以下技术方案来解决技术问题: ，该方法的装置包括安装在吊钩起降卷筒上的第一编码器以及安装在吊臂起降卷筒上的第二编码器，第一、第二编码器分别用于测量吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息并将该吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息传送至调度端；调度端，用于根据吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息判断吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态并根据吊钩与吊臂的当前位置状态分别发送指令信息至吊钩、吊臂的执行机构；吊钩、吊臂的执行机构，用于执行调度端发出的指令；在吊钩和吊臂上升过程中，该方法包括以下步骤: 一、将初始位置时吊钩与吊臂之间的距离设为I米，并将此时吊臂起降卷筒的位置数据设为HbO，吊钩起降卷筒的位置数据设为HgO， a、在吊钩和吊臂上升过程中，设吊臂的实际上升高度为Hbs，且设吊臂上升Hbs高度后吊臂起降卷筒的当前位置数据为Hbl，调度端调吊臂起降卷筒的当前位置数据Hbl，并根据⑴式对吊臂的当前状态进行判断， Hbl > HbO (I) 若Hbl >HbO，吊臂上升，则进入步骤b，若Hbl =HbO,吊臂静止不动，则操作结束； b、调度端根据⑵式对吊臂的实际上升高度进行计算后，进入步骤二 ； Hbs = (Hbl — HbO) /4096 ⑵ 二、设吊臂上升Hbs高度后吊钩的预计最高上升高度为Hgl，调度端根据⑶式对吊钩的预计最高上升高度进行计算后，进入步骤三， Hgl = (Hbs/kl)1/k2 (3) 其中kl = 1.258，k2 = 0.370, kl、k2均由机械结构尺寸计算得出； 三、设吊钩的实际上升高度为Hgs，调度端根据⑷式对吊钩的实际上升高度进行计算后，进入步骤四， Hgs = (Hgl - HgO) /4096 (4) 其中，Hgl为吊钩上升Hgs高度后吊钩起降卷筒的当前位置数据； 四、调度端根据(5)式对吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态进行判断， Hgs ^ Hgl (5) 若Hgs >Hgl，即吊钩的实际上升高度达到了其预计最高上升高度，调度端控制吊钩和吊臂的执行机构执行差动限位动作，使得吊钩停止上升运动，同时禁止吊臂下降，此时可允许吊钩下降和吊臂上升，若Hgs < Hgl，停止操作。其中第一、第二编码器均为绝对值多圈编码器。 上述步骤二和三之间还具有以下步骤:C、调度端调吊钩起降卷筒的当前位置数据Hg I，并根据(7)式对吊钩的当前状态进行判断， Hgl > HgO (7) 若Hgl > HgO,吊钩上升，进入步骤三，若Hgl = HgO,吊钩静止不动，则操作结束。 在上述步骤a或c中，操作结束后，还具有以下步骤:d、调度端根据(6)式对是否重新进行操作进行判断， T ^ Is (6) 若T彡ls，返回步骤a或C，重复操作，若T < ls，则停止操作。 上述步骤四和d中，停止操作后，根据实际情况人工判断是否需要重新操作，若需要重新操作进入步骤一，否则操作结束。 本专利技术还可以通过以下技术措施来解决技术问题: ，该方法的装置包括安装在吊钩起降卷筒上的第一编码器以及安装在吊臂起降卷筒上的第二编码器，第一、第二编码器分别用于测量吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息并将该吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息传送至调度端；调度端，用于根据吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息判断吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态并根据吊钩与吊臂的当前位置状态分别发送指令信息至吊钩、吊臂的执行机构；吊钩、吊臂的执行机构，用于执行调度端发出的指令；在吊钩和吊臂下降过程中，该方法包括以下步骤: ㈠将初始位置时吊钩与吊臂之间的距离设为I米，并将此时吊臂起降卷筒的位置数据设为HbO，吊钩起降卷筒的位置数据设为HgO，设吊钩的实际下降高度为Hgs'，且设吊钩下降Hgs'高度后吊钩起降卷筒的位置数据为Hg2，调度端调吊钩起降卷筒的当前位置数据Hg2，并根据(8)式对吊钩的当前状态进行判断， Hg2 < HgO (8) 若Hg2 < HgO,吊钩下降，进入步骤㈡，若Hg2 = HgO,吊钩静止不动，则操作结束； (二)调度端根据(9)式对吊钩的实际下降高度进行计算后，进入步骤曰 Hgs' = (HgO — Hg2) /4096 (9) ㈢设吊钩下降Hgs'高度后吊臂的预计最低下降高度为Hbl，调度端根据(10)式对吊臂的预计最低下降高度进行计算后，进入步骤_， Hbl = klX (Hgs/ )k2 (10) 其中，kl = 1.258，k2 = 0.370，kl、k2均由机械结构尺寸计算得出； ㈣设吊臂实际下降高度为Hbs'，且设吊臂下降Hbs'高度后吊臂起降卷筒的当前位置数据为Hb2，调度端根据(11)式对吊臂的实际下降高度进行计算后，进入步骤?， Hbs' = (HbO — Hb2)/4096 (11) ⑶调度端根据(12)式对吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态进行判断， Hbs,彡 Hbl (12) 若Hbs, ^ Hbl，即吊臂的实际下降高度达到了其预计最低下降高度，调度端控制吊钩和吊臂的执行机构执行差动限位动作，使得吊臂停止下降运动，同时禁止吊钩上升，此时可允许吊钩下降和吊臂上升，Hbs' < Hbl，停止操作。 在上述步骤㈢和㈣之间还具有以下步骤:e、调度端调吊臂起降卷筒的当前位置数据Hg2，并根据(13)式对吊臂的当前状态进行判断， Hb2 < HbO (13) 若Hb2 < HbO,吊臂下降，进入步骤㈣，若Hb2 = HbO,吊臂静止不动，则操作结束。 上述步骤㈠或e中，操作结束后，还具有以下步骤:f、调度端根据(6)式对是否重新进行操作进行判断， T ^ Is (6) 若T彡I s，返回步骤㈠或e，重复操作，若T < I s，则停止操作。 上述步骤㈤和f中，停止操作后，根据实际情况人工判断是否需要重新操作，若需要重新操作进入步骤㈠，否则操作结束。 本专利技术的优点是:本专利技术通过在吊钩起降卷筒和吊臂起降卷筒上分别配制编码器来实现吊钩和吊臂的单独限位控制和速度闭环控制，可将编码器的位置收转换为卷筒的当前容绳量，并根据起重机结构和运动规律得到吊钩起降卷筒和吊臂起降卷筒运行时的容绳量变化规律，进而实现防碰撞差动限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用起重机差动限位控制方法，其特征是：该方法的装置包括安装在吊钩起降卷筒上的第一编码器以及安装在吊臂起降卷筒上的第二编码器，所述第一、第二编码器分别用于测量吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息并将该吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息传送至调度端；调度端，用于根据吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息判断吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态并发送指令信息至吊钩、吊臂的执行机构；吊钩、吊臂的执行机构，用于执行调度端发出的指令；该方法包括以下步骤：一、将初始位置时吊钩与吊臂之间的距离设为1米，并将此时吊臂起降卷筒的位置数据设为Hb0,吊钩起降卷筒的位置数据设为Hg0,a、在吊钩和吊臂上升过程中，设吊臂的实际上升高度为Hbs，且设吊臂上升Hbs高度后吊臂起降卷筒的当前位置数据为Hb1，调度端调吊臂起降卷筒的当前位置数据Hb1，并根据⑴式对吊臂的当前状态进行判断，Hb1＞Hb0   ⑴若Hb1＞Hb0，吊臂上升，则进入步骤b，若Hb1＝Hb0，吊臂静止不动，则操作结束；b、调度端根据⑵式对吊臂的实际上升高度进行计算后，进入步骤二；Hbs＝(Hb1－Hb0)/4096   ⑵二、设吊臂上升Hbs高度后吊钩的预计最高上升高度为Hgl,调度端根据⑶式对吊钩的预计最高上升高度进行计算，Hgl＝(Hbs/k1)1/k2   ⑶其中k1＝1.258，k2＝0.370；三、设吊钩的实际上升高度为Hgs，调度端根据⑷式对吊钩的实际上升高度进行计算，Hgs＝(Hg1－Hg0)/4096   ⑷其中，Hg1为吊钩上升Hgs高度后吊钩起降卷筒的当前位置数据；四、调度端根据⑸式对吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态进行判断，Hgs≥Hgl   ⑸若Hgs≥Hgl，调度端控制吊钩和吊臂的执行机构执行差动限位动作，使得吊钩停止上升运动，同时禁止吊臂下降，若Hgs＜Hgl，停止操作。...

【技术特征摘要】
1.一种船用起重机差动限位控制方法，其特征是:该方法的装置包括安装在吊钩起降卷筒上的第一编码器以及安装在吊臂起降卷筒上的第二编码器，所述第一、第二编码器分别用于测量吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息并将该吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息传送至调度端；调度端，用于根据吊钩、吊臂起降卷筒的当前位置信息判断吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态并发送指令信息至吊钩、吊臂的执行机构；吊钩、吊臂的执行机构，用于执行调度端发出的指令；该方法包括以下步骤: 一、将初始位置时吊钩与吊臂之间的距离设为I米，并将此时吊臂起降卷筒的位置数据设为HbO，吊钩起降卷筒的位置数据设为HgO， a、在吊钩和吊臂上升过程中，设吊臂的实际上升高度为Hbs，且设吊臂上升Hbs高度后吊臂起降卷筒的当前位置数据为Hbl，调度端调吊臂起降卷筒的当前位置数据Hbl，并根据⑴式对吊臂的当前状态进行判断， Hbl > HbO ⑴ 若Hbl > HbO,吊臂上升，则进入步骤b，若Hbl = HbO,吊臂静止不动，则操作结束； b、调度端根据⑵式对吊臂的实际上升高度进行计算后，进入步骤二； Hbs = (Hbl - HbO)/4096 ⑵ 二、设吊臂上升Hbs高度后吊钩的预计最高上升高度为Hgl，调度端根据⑶式对吊钩的预计最高上升高度进行计算，Hgl = (Hbs/kl)1/k2 (3)其中 kl = 1.258，k2 = 0.370 ； 三、设吊钩的实际上升高度为Hgs，调度端根据⑷式对吊钩的实际上升高度进行计算， Hgs = (Hgl - HgO)/4096 ⑷ 其中，Hgl为吊钩上升Hgs高度后吊钩起降卷筒的当前位置数据； 四、调度端根据(5)式对吊钩与吊臂之间的当前相对位置状态进行判断， Hgs ^ Hgl (5) 若Hgs ^ Hgl，调度端控制吊钩和吊臂的执行机构执行差动限位动作，使得吊钩停止上升运动，同时禁止吊臂下降，若Hgs <Hgl，停止操作。2.根据权利要求1所述的一种船用起重机差动限位控制方法，其特征是:在所述步骤二和三之间还具有以下步骤:c、调度端调吊钩起降卷筒的当前位置数据Hgl，并根据(7)式对吊钩的当前状态进行判断， Hgl > HgO (7) 若Hgl > HgO,吊钩上升，进入步骤三，若Hgl = HgO,吊钩静止不动，则操作结束。3.根据权利要求2所述的一种船用起重机差动限位控制方法，其特征是:在所述步骤a或c中，操作结束后，还具有以下步骤:d、调度端根据(6)式对是否重新进行操作进行判断， T ^ Is (6) 若T彡ls，返回步骤a或C，重复操作，若T < Is,则停止操作。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏群，陈雷阳，夏寅，吴艳，
申请(专利权)人：南京中船绿洲机器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32