一种自动规划起重机运行路线控制方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动规划起重机运行路线控制方法和系统，包括工控机、PLC控制器、变频器和工作电机，PLC控制器通过PROFIBUS‑DP总线网络与多个变频器连接，所述变频器与工作电机连接，工控机与PLC控制器通过工业以太网连接，工控机上设有WINCC过程监视模块和存储起重机运行路径的数据库模块；变频器包括安装于起重机大车工作电机上的大车变频器、安装于起重机小车工作电机上的小车变频器、安装于起重机主钩工作电机上的主钩变频器和安装于起重机副钩工作电机上的副钩变频器。本发明专利技术根据现场情况规划起重机的运行路线，并存储在数据库中，起重机自动运行时根据起止位置自动选择运行路径，并下载到PLC中，在PLC中编写程序按照规划路径自动运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起重机领域，具体涉及一种自动规划起重机运行路线控制方法和系统。
技术介绍
由于我国工业规模的大型化发展导致吊装难度增大，作为吊装安全保障的吊装方案设计在合理性、精确性、安全性以及可靠性上要求越来越高，然而目前起重机吊装方案制定基本采用人工经验进行，其中方案的核心内容吊装路径规划存在缺乏理论依据的问题，严重影响了吊装的安全，因此需要进行吊装路径规划，并以此制定吊装方案，为合理高效利用起重机资源提供有利的参考。然而，吊装方案的制定非常复杂，往往不能确保其有效性以及安全性，并且在制定过程中基本凭借人工经验完成。针对大型、巨型设备以及复杂的作业环境的吊装方案仅凭传统方法制定存在着局限性，不能满足现代吊装的高精度、高效率以及高安全性的要求，特别是吊装路径规划问题，人工经验不能得到准确安全有效的路径，存在着巨大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种提高作业效率、自动化程度高、功能全面、操作简便、适用范围广的自动规划起重机运行路线控制方法和系统。本专利技术通过以下技术方案实现：一种自动规划起重机运行路线控制方法，包括如下步骤：步骤（1），采集障碍点坐标，录入数据库；步骤（2），建立运行路径数据库，所述运行路径包含起始位置、预选设备、预设运行速度、运行目标位置、运行方向、运行曲线参数；步骤（3），根据现场障碍物位置、起重机起始位置和运行目标位置，工控机上的WINCC过程监视模块计算起重机经由点位置和能避开障碍物的最佳路径；步骤（4），使用WINCC组态下载按钮，将路径下载到PLC；步骤（5），编写PLC程序，使起重机按规定路径自动运行。起重机的起始位置通过夯车位置编码器提供。所述预选设备包括主钩、副钩、大车、小车。所述工控机上的WINCC过程监视模块设置组态故障报警模块，所述故障报警模块提供包括故障代码、故障内容、可能发生的原因和处理方法的故障报警信息。所述工控机通过以太网连接触摸屏可编程终端。一种自动规划起重机运行路线控制系统，包括工控机、PLC控制器、变频器和工作电机，所述PLC控制器通过PROFIBUS-DP总线网络与多个变频器连接，所述变频器与工作电机连接，所述工控机与PLC控制器通过工业以太网连接，所述工控机上设有WINCC过程监视模块和存储起重机运行路径的数据库模块；所述变频器包括安装于起重机大车工作电机上的大车变频器、安装于起重机小车工作电机上的小车变频器、安装于起重机主钩工作电机上的主钩变频器和安装于起重机副钩工作电机上的副钩变频器。所述工控机包括主用工控机和备用工控机，所述大车变频器包括大车变频器Ⅰ、大车变频器Ⅱ，小车变频器包括小车变频器Ⅰ、小车变频器Ⅱ，主钩变频器包括主钩变频器Ⅰ、主钩变频器Ⅱ，副钩变频器包括副钩变频器Ⅰ、副钩变频器Ⅱ，大车变频器Ⅰ、小车变频器Ⅰ、主钩变频器Ⅰ和副钩变频器Ⅰ分别和主用工控机连接，大车变频器Ⅱ、小车变频器Ⅱ、主钩变频器Ⅱ和副钩变频器Ⅱ分别和备用工控机连接。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显优点：本专利技术根据现场情况规划起重机的运行路线，并存储在数据库中，起重机自动运行时根据起止位置自动选择运行路径，并下载到PLC中，在PLC中编写程序按照规划路径自动运行，可以大大提高起重机运行效率，本专利技术具有提高作业效率、自动化程度高、功能全面、操作简便、适用范围广的优点。附图说明图1是本专利技术的系统框图。具体实施方式如图1所示，一种起重机运行路线控制系统，包括工控机、PLC控制器、变频器和工作电机，所述PLC控制器通过PROFIBUS-DP总线网络与多个变频器连接，所述变频器与工作电机连接，所述工控机与PLC控制器通过工业以太网连接，所述工控机上设有WINCC过程监视模块和存储起重机运行路径的数据库模块；所述变频器包括安装于起重机大车工作电机上的大车变频器、安装于起重机小车工作电机上的小车变频器、安装于起重机主钩工作电机上的主钩变频器和安装于起重机副钩工作电机上的副钩变频器。所述工控机包括主用工控机和备用工控机，所述大车变频器包括大车变频器Ⅰ、大车变频器Ⅱ，小车变频器包括小车变频器Ⅰ、小车变频器Ⅱ，主钩变频器包括主钩变频器Ⅰ、主钩变频器Ⅱ，副钩变频器包括副钩变频器Ⅰ、副钩变频器Ⅱ，大车变频器Ⅰ、小车变频器Ⅰ、主钩变频器Ⅰ和副钩变频器Ⅰ分别和主用工控机连接，大车变频器Ⅱ、小车变频器Ⅱ、主钩变频器Ⅱ和副钩变频器Ⅱ分别和备用工控机连接。本专利技术的工作流程为：建立数据库—>根据现场情况规划路径—>将路径存储数据库—>在上位机上调用路径—>将路径下载到PLC—>编写PLC程序按规定路径自动运行，具体包括：1、建立一套具有100场次的数据库，各场次包含预选设备（主钩、副钩、大车、小车），预设运行速度、运行目标位置、运行方向、运行曲线等。2、根据现场情况开发一套算法来控制各机构的运行路径，使各机构能够沿最佳路径避开障碍物。3、在WINCC上编写通过VB操作SQL Server数据库的控件，包括存储、调用、查询、修改预设的参数。4、在WINCC组态下载按钮，使预设数据能够成功下载到PLC。5、编制一套能够实现可视化的上位机界面。6、组态故障报警功能，对故障信息设立故障代码、提供故障内容、可能发生的原因、处理方法等故障分析判断信息。7、编写PLC程序，使起重机能够按照规划路径运行。本专利技术方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动规划起重机运行路线控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1），采集障碍点坐标，录入数据库；步骤（2），建立运行路径数据库，所述运行路径包含起始位置、预选设备、预设运行速度、运行目标位置、运行方向、运行曲线参数；步骤（3），根据现场障碍物位置、起重机起始位置和运行目标位置，工控机上的WINCC过程监视模块计算起重机经由点位置和能避开障碍物的最佳路径；步骤（4），使用WINCC组态下载按钮，将路径下载到PLC；步骤（5），编写PLC程序，使起重机按规定路径自动运行。

【技术特征摘要】
1.一种自动规划起重机运行路线控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1），采集障碍点坐标，录入数据库；步骤（2），建立运行路径数据库，所述运行路径包含起始位置、预选设备、预设运行速度、运行目标位置、运行方向、运行曲线参数；步骤（3），根据现场障碍物位置、起重机起始位置和运行目标位置，工控机上的WINCC过程监视模块计算起重机经由点位置和能避开障碍物的最佳路径；步骤（4），使用WINCC组态下载按钮，将路径下载到PLC；步骤（5），编写PLC程序，使起重机按规定路径自动运行。2.根据权利要求1所述的自动规划起重机运行路线控制方法，其特征在于：起重机的起始位置通过夯车位置编码器提供。3.根据权利要求1所述的自动规划起重机运行路线控制方法，其特征在于：所述预选设备包括主钩、副钩、大车、小车。4.根据权利要求1所述的自动规划起重机运行路线控制方法，其特征在于：所述工控机上的WINCC过程监视模块设置组态故障报警模块，所述故障报警模块提供包括故障代码、故障内容、可能发生的原因和处理方法的故障报警信息。5.根据权利要求1所述的自动规划起重机运行路线控制方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，俞有飞，李永，许彩云，安琼新，
申请(专利权)人：河南卫华机械工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41