一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统，本实用新型专利技术提供了一种开闭机转速在转矩平衡阶段的控制系统，能够使抓斗在转矩平衡阶段的任何时候操作员手柄归零都不会造成抓斗的开斗现象。开闭机变频器会同时读取支持机电机的转速与开闭机电机的转速，在收到外部控制器(PLC)发来的转矩平衡阶段标志指令后，如果在任何时刻收到外部控制器(PLC)发来的停机指令，开闭机立刻以当前支持机的实际转速为转速指令，对支持机的速度进行追随，当开闭机的转速达到支持机的转速时，支持机与开闭机以同样的减速时间停车。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于起重机控制领域，具体涉及一种门座式起重机抓斗在抓完物料起升过程中防止司机突然紧急停止时抓斗开斗的控制方法与应用该控制方法的控制装置，该控制装置可以是变频器。
技术介绍
目前，门座式起重机在采用抓斗进行散装物料的装卸时，为了提高工作效率，抓斗的自动开闭斗、深挖、转矩平衡功能都是由控制器(如PLC)来控制自动完成的。这其中，在抓斗抓满物料准备上升的初始阶段时，通常开闭机的受力较大，支持机的受力较小，支持机连接抓斗的钢丝绳此时是处于松弛状态的。因此在上升过程中，为了保证支持机与开闭机的受力均匀，控制器通常会进行转矩平衡控制，控制开闭机与支持机的转速，使得当支持机的转速与开闭机相等的时刻支持机的钢丝绳绷直，双机受力平衡，一起上升。支持机的钢丝绳从松弛到绷直会比开闭机多运行一段距离。但是，如果在转矩平衡的控制时间内，门机的操作员因为某种原因将手柄归零，此时，控制器会结束转矩平衡的控制，发送停止命令给支持机与开闭机，支持机与开闭机接受到停止命令会按照预设的减速时间减速到零。在这个过程中，开闭机由于从较高的转速开始减速，其运行过的距离反而会超过支持机，此时抓斗会打开，造成物料洒落的损失。
技术实现思路
：为了克服上述
技术介绍
的缺陷，本技术提供一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统，避免开斗的现象的发生。为了解决上述技术问题本技术的所采用的技术方案为：一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统，开闭机变频器同时读取支持机电机和开闭机电机的转速，开闭机变频器包括第一选择器、限幅器、第二选择器、PI调节器，第一选择器：接收支持机电机转速和系统控制器输出转速，生成转速指令参考值；由门信号控制器控制转速指令参考值等于支持机电机转速或控制器输出转速；限幅器：接收转速指令参考值，并生成第一转速指令；第二选择器：接收转速指令参考值和第一转速指令，生成第二转速指令；由门信号控制器控制第二转速指令等于转速指令参考值或第一转速指令；PI调节器：接收第二转速指令与开闭机电机转速之差，生成转矩指令；转矩指令输出至开闭机电机的控制端。较佳地，抓斗的支持绳卷筒通过支持机减速箱连接于支持机电机，抓斗的开闭绳卷筒通过开闭机减速箱连接于开闭机电机；支持机电机的控制端连接于支持机变频器的输出端，开闭机电机的控制端连接于开闭机变频器的输出端，支持机变频器的输入端连接支持机电机编码器，获取支持机电机的位置信号和转速信号；开闭机变频器的输入端连接开闭机电机编码器和支持机电机编码器，获取开闭机电机和支持机电机的位置信号和转速信号；支持机变频器和开闭机变频器的输入端还连接于系统控制器。较佳地，当门信号控制器输出信号为1时，转速指令参考值等于支持机电机转速，当门信号控制器输出信号为0时，转速指令参考值等于控制器输出转速。较佳地，当门信号控制器输出信号为1时，第二转速指令等于第一转速指令，当门信号控制器输出信号为0时，第二转速指令等于转速指令参考值。较佳地，门信号控制器为与门电路，与门电路的两个输入端分别用于接收系统控制器输出的转矩平衡阶段标志指令和停机指令。本技术的有益效果在于：本技术提供了一种开闭机转速在转矩平衡阶段的控制系统，能够使抓斗在转矩平衡阶段的任何时候操作员手柄归零都不会造成抓斗的开斗现象。开闭机变频器会同时读取支持机电机的转速与开闭机电机的转速，在收到外部控制器(PLC)发来的转矩平衡阶段标志指令后，如果在任何时刻收到外部控制器(PLC)发来的停机指令，开闭机立刻以当前支持机的实际转速为转速指令，对支持机的速度进行追随，当开闭机的转速达到支持机的转速时，支持机与开闭机以同样的减速时间停车。开闭机变频器在抓斗上升过程中的转矩平衡阶段，无论任何时候操作员手柄归零，开闭机实际运行过的距离造成抓斗位置的差总是会小于本来转矩平衡阶段支持机需要追上的位置差，因此到停止，支持机的钢丝绳总的绷直程度总是小于或等于闭斗设定时的钢丝绳绷直程度，所以不会有开斗的现象发生。附图说明图1是本技术实施例的系统结构原理图，图2是本技术实施例控制对象抓斗的开斗状态图，图3是本技术实施例控制对象抓斗的闭斗时，开闭机、支持机受力均衡时状态图，图4是本技术实施例控制对象抓斗的闭斗时，开闭机受力大于支持机时状态图，图5是本技术实施例正常抓斗起升过程中转矩平衡阶段开闭机与支持机转速曲线及两机相对位置示意图，图6是本技术实施例抓斗起升过程中转矩平衡阶段操作员手柄归零时，开闭机与支持机转速曲线及两机相对位置示意图，图7是本技术实施例抓斗起升过程中转矩平衡阶段操作员手柄归零时，采用本技术的控制方法时开闭机与支持机转速曲线及两机相对位置示意图，图8是本技术实施例开闭机变频器的系统结构图。图中：1-手柄，2-系统控制器，3-支持机变频器，4-开闭机变频器，5-支持机电机编码器，6-开闭机电机编码器，7-支持机电机，8-开闭机电机，9-支持机减速箱，10-开闭机减速箱，11-支持绳卷筒，12-开闭绳卷筒，13-支持机钢丝绳，14-开闭机钢丝绳，15-开闭机钢丝绳过线套，16-抓斗上端座，17-抓斗连杆，18-抓斗动滑轮，19-抓斗颚板，20-第一选择器，21-限幅器，22-第二选择器，23-PI调节器，24-门信号控制器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明。一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统，抓斗的支持绳卷筒11通过支持机减速箱9连接于支持机电机7，抓斗的开闭绳卷筒12通过开闭机减速箱10连接于开闭机电机8；支持机电机7的控制端连接于支持机变频器3的输出端，开闭机电机8的控制端连接于开闭机变频器4的输出端，支持机变频器3的输入端连接支持机电机编码器5，获取支持机电机7的位置信号和转速信号；开闭机变频器4的输入端连接开闭机电机编码器6和支持机电机编码器5，获取开闭机电机8和支持机电机7的位置信号和转速信号；支持机变频器3和开闭机变频器4的输入端还连接于系统控制器2。如图8所示，开闭机变频器4包括第一选择器20、限幅器21、第二选择器22、PI调节器23，第一选择器20：接收支持机电机7转速和系统控制器2输出转速，生成转速指令参考值；由门信号控制器24控制转速指令参考值等于支持机电机7转速或控制器输出转速；限幅器21：接收转速指令参考值，并生成第一转速指令；第二选择器22：接收转速指令参考值和第一转速指令，生成第二转速指令；由门信号控制器24控制第二转速指令等于转速指令参考值或第一转速指令；PI调节器23：接收第二转速指令与开闭机电机8转速之差，生成转矩指令；转矩指令输出至开闭机电机8的控制端。门信号控制器24为与门电路，与门电路的两个输入端分别用于接收系统控制器2输出的转矩平衡阶段标志指令和停机指令，只有当同时接收到转矩平衡阶段标志指令TorqueBalanceMode和停机指令STOPMode时，门信号控制器24输出才为1，其余均为0。当门信号控制器24输出信号为1时，转速指令参考值等于支持机电机7转速，当门信号控制器24输出信号为0时，转速指令参考值等于控制器输出转速。当门信号控制器24输出信号为1时，第二转速指令等于第一转速指令，当门信号控制器24输出信号为0时，第二转速指令等于转速指令参考值。门座式起重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统，开闭机变频器(4)同时读取支持机电机(7)和开闭机电机(8)的转速，其特征在于：所述开闭机变频器(4)包括第一选择器(20)、限幅器(21)、第二选择器(22)、PI调节器(23)，所述第一选择器(20)：接收所述支持机电机(7)转速和系统控制器(2)输出转速，生成转速指令参考值；由门信号控制器(24)控制所述转速指令参考值等于所述支持机电机(7)转速或控制器输出转速；所述限幅器(21)：接收所述转速指令参考值，并生成第一转速指令；所述第二选择器(22)：接收所述转速指令参考值和所述第一转速指令，生成第二转速指令；由门信号控制器(24)控制所述第二转速指令等于所述转速指令参考值或所述第一转速指令；所述PI调节器(23)：接收所述第二转速指令与所述开闭机电机(8)转速之差，生成转矩指令；所述转矩指令输出至所述开闭机电机(8)的控制端。

【技术特征摘要】
1.一种门座式起重机抓斗防开斗的控制系统，开闭机变频器(4)同时读取支持机电机(7)和开闭机电机(8)的转速，其特征在于：所述开闭机变频器(4)包括第一选择器(20)、限幅器(21)、第二选择器(22)、PI调节器(23)，所述第一选择器(20)：接收所述支持机电机(7)转速和系统控制器(2)输出转速，生成转速指令参考值；由门信号控制器(24)控制所述转速指令参考值等于所述支持机电机(7)转速或控制器输出转速；所述限幅器(21)：接收所述转速指令参考值，并生成第一转速指令；所述第二选择器(22)：接收所述转速指令参考值和所述第一转速指令，生成第二转速指令；由门信号控制器(24)控制所述第二转速指令等于所述转速指令参考值或所述第一转速指令；所述PI调节器(23)：接收所述第二转速指令与所述开闭机电机(8)转速之差，生成转矩指令；所述转矩指令输出至所述开闭机电机(8)的控制端。2.根据权利要求1所述的一种门座式起重机抓斗防...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鸣，李小松，曾国庆，毛容芳，
申请(专利权)人：武汉港迪电气传动技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42