關于起重吊車的同步糾偏方案
禹盟自動化科技 發(fā)布時間：2021-7-16
禹盟編碼器介紹關于起重吊車的同步糾偏方案。
起重機由于車輪速度不一(如輪徑不同;傳動機構不同步;制動器松緊差異;車輪摩擦力變化等);兩條大車軌道水平差異超標;車體重心移動(小車位移;鉤頭擺動等);車輪組的安裝誤差等;在電動機受控相同的情況下，加之跨度長，運行距離遠等特點，使得起重機大車行走時，極易發(fā)生啃軌現象。既影起重機的穩(wěn)定運行，又給生產工作帶來安全隱患。為解決啃軌問題，人們通常采用潤滑車輪輪緣和軌道側面，加裝水平輪，調整車輪安裝精度以及斷電糾偏等方法，不僅效果不理想,而且實施困難�？紤]到由于早期行車采用二次電阻調速，我們研制了一套絕對值編碼器、ABS制動器、顯示控制儀等為主要設備構成的起重機大車自動糾偏系統，并把這一研究設計成果應用在了起重機大車糾偏中。經過現場的調試和運行，這套系統能夠對起重機大車車身發(fā)生的偏斜進行自動的糾正，使啃軌現象得到消除，滿足了現場生產要求。
一、自動糾偏系統的控制原理
1.自動糾偏控制系統的主要思想
當起重機大車運行時，在沒有發(fā)生啃軌的情況下，安裝在大車兩側相對應的車輪組會同時運行在同一水平線上。即使他們之間存在著誤差，這個誤差也會是在允許范圍內而且始終保持不變。在這樣的情況下，車輪輪緣和軌道之間就不會產生擠壓。反之在大車運行時，兩側車輪組相對位置產生了偏差即行程差，那么這就會使行車車體相對于軌道發(fā)生偏斜，造成車輪輪緣與軌道之間發(fā)生擠壓形成啃軌。如果在兩側車輪組行程差大于允許值時，對兩側車輪轉速進行調節(jié)：降低相對位置超前一側車輪的轉速，提高相對位置在后一側車輪的轉速，或者保持一側車輪的轉速不變，提高或降低另一側車輪的轉速，使兩側車輪的行程差始終在允許的范圍內。這樣就可以有效的防止啃軌現象的發(fā)生。(本項目中采用保持相對位置在后一側電動機轉速不變，相對位置超前一側電動機進行單獨調節(jié)的方式進行糾偏)基于這種思想，我們在大車兩側從動輪上分別安裝了兩臺絕對值編碼器,用來檢測大車每一側車輪的行程值。兩側的電動機制動器分別由控制儀獨立進行控制。由控制儀采集編碼器讀數并控制兩側的行程差在一定的范圍內，控制儀內部設置兩個閥值點，當行程差大于行車跨度千分之三時，輸出信號進行糾偏，當行程差小于行車跨度千分之一時，糾偏停止，從而達到自動糾偏的目的。
2.原理的補充說明
在本項目中糾偏控制的行程差是車輪一側的行程值減去另一側的行程值的結果。一般行程差要控制在行車跨度的千分之一以內。當行程差小于行車跨度的千分之一時，則行車不需要糾偏;當行程差大于行車跨度的千分之一而小于行車跨度的千分之三時，則說明兩側車輪相對位置已經不在同一條直線上并超出了允許范圍，行車車體發(fā)生了偏斜，需要進行糾偏;當行程差大于行車跨度的千分之三時，則說明行車車體已經偏斜嚴重，需要停車進行糾偏。如行車大車輪的直徑是 800mm，行程 400m，整個行程大車車輪將旋轉 400/(0.8×3.14)≈159 轉。為了防止車輪打滑給編碼器反饋數值造成的誤差，編碼器安裝在從動車輪處，并與車輪同軸。為了測量的精確，我們采用 8192 個脈沖的編碼器，這樣大車每旋轉一周運動的距離將被編碼器等分為 8192 份反饋，我們的測量精度將是 800*3.14/8192≈0.3mm,因此我們可以將大車車輪行程值的測量精度控制在 0.5mm 以內。在系統中，因為 S 行程差是通過兩側編碼器反饋數值作差的計算得出的，所以編碼器反 饋數值的準確性決定著計算行程差的準確性，也決定著控制儀對糾偏程序是否執(zhí) 行判斷的準確性。在編碼器的工作運行中由于車輪存在打滑現象，所以編碼器計 數值將是存在誤差的，并且是不可避免的，隨著大車運行距離的增大，該誤差將 不斷累積，由于起重機大車的運行距離一般都很長，所以編碼器的累積誤差對系 統控制的影響是不可忽略的。為此，我們控制儀設置了消除編碼器累積誤差的置零按鈕開關，從而達到消除編碼器累積誤差的目的。
二、自動糾偏系統的硬件組成和軟件實現
1.系統的硬件組成
在系統硬件組成中，我們采用兩臺 HXM58 絕對值編碼器分別測算大車兩側車輪相對位置。采用 HEC-96 絕對型通用雙路糾偏儀進行自動糾偏程序的控制。采用兩臺ABS 制動器分別控制兩側電動機。
通過對現場實際運行情況的測量監(jiān)控得出：
1.由編碼器測算出的兩側車輪相對于零點的位置值與實際測量值誤差小于0.5mm，測量精度達到了控制要求。
2.每一臺起重機在 400 多米的軌道上往返運行期間，每當行程差大于 0.04 米時，糾偏程序都會自動執(zhí)行糾偏程序。全過程糾偏次數一般在 10~18 次左右。
3.每隔 30 米感應開關正確觸發(fā)一次，編碼器校正程序執(zhí)行一次。編碼器累積誤差得到有效的消除。
4.糾偏進行時和糾偏后的起重機大車運行穩(wěn)定，糾偏投入的情況下車輪與軌道之間擠壓發(fā)出的聲響次數明顯減少。
5.糾偏系統的投入減輕了現場工作人員對大車車輪維護的工作負擔，延長了車輪的使用壽命，提高了行車運行的可靠性和穩(wěn)定性。
禹盟自動化科技（上海）有限公司是專業(yè)從事旋轉編碼器及其相關產品設計研發(fā)、生產、銷售、服務于一體的現代化高新技術企業(yè)。公司的產品主要有旋轉編碼器、光電編碼器、磁電編碼器、復合式編碼器、總線編碼器、絕對值編碼器、增量式編碼器、微型編碼器等。
