一种大容量门式起重机定位控制方法

技术领域

本发明涉及到起重机技术领域，尤其涉及一种大容量门式起重机定位控制方法。

背景技术

目前，大多数门式起重机采用地面指挥司和机操作门式起重机的方法对门式起重机进行控制，特别是一些门式起重机跨度大，采用一刚一柔腿或一刚半柔腿的门式起重机。门式起重机在起吊重物时整个门架的变形较大，无法实现门式起重机各个点的精准定位。随着科学技术的不断发展，在一些大容量门式起重机上也要求达到精准定位，现有技术难以对大容量门式起重机进行精准定位。

公开号为CN 103612989A，公开日为2014年03月05日的中国专利文献公开了一种门式起重机自动控制系统，其特征在于：包括门式起重机、定位发射装置、数据处理设备,所述门式起重机包括横梁和支腿，所述横梁上设置有小车，所述小车与驱动机构相连，所述驱动机构驱动小车沿横梁来回移动，小车上还设置有制动机构，小车下悬挂有吊具，所述吊具连接着吊具收放机构，所述小车中心位置设置有第一定位发射装置，所述第一定位发射装置用于采集并发射小车中心位置信息，所述吊具底部设置有第一距离探测器，所述距离探测器用于探测吊具底部与集装箱之间的距离，所述集装箱顶面四角上设置有第二定位发射装置，底面设置有第二距离探测器，所述第二定位发射装置用于采集并发射集装箱顶面位置信息，第二距离探测器用于探测集装箱底部与下方地面或集装箱之间的距离，数据处理设备接收第一定位发射装置、第二定位发射装置、第一距离探测器、称重装置和第二距离探测器传来的信息，数据处理设备还能控制驱动机构和吊具收放机构的运作。

该专利文献公开的门式起重机自动控制系统，通过简单的定位发射装置与传感器相结合，能够自动控制小车的行进和吊具的放落，并能根据实际情况对小车行进速度和吊具放落速度进行控制，消除人为操作时的不稳定因素。但是，不能获取门式起重机的门架变形数据，无法实现门式起重机各个点的精准定位。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种大容量门式起重机定位控制方法，本发明能够获取门式起重机的门架变形数据，实现门式起重机各个点的精准定位，整个控制过程简单，适应性好，控制精度高。

本发明通过下述技术方案实现：

一种大容量门式起重机定位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；

b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；

c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；

d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态。

所述步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上。

所述步骤c中，通过仿真分析得出的数据是指计算出门架沿行走台车轨道方向上的变形量△L，并得出门架上各个测试点的应力，存入PLC控制器。

所述步骤c中，进行校核具体是指通过式1进行校准计算行走台车沿轨道方向上的行程L；

L＝Ln/(Xn-Xo)X-Ln*Xo/(Xn-Xo) 式1

式中，L为行走台车沿轨道方向上的行程，Ln为第n个磁钢位置，Xn为第n个磁钢位置点对应的编码器码值，Xo为零点磁钢位置点对应的编码器码值，X为当前磁钢位置点对应的编码器码值。

所述步骤d中，综合计算分析是通过式2计算沿行走台车轨道方向上的相对位置L

L

式中，L

本发明的有益效果主要表现在以下方面：

一、本发明，“a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态”，较现有技术而言，能够获取门式起重机的门架变形数据，实现门式起重机各个点的精准定位，整个控制过程简单，适应性好，控制精度高。

二、本发明，步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上，两个端部车轮相对于行走台车无侧向移动，另一根轨道上的中间车轮相对于行走台车有一定的侧向移动调节量，中间车轮通过推力弹簧可在车轮轴上相对滑动，推力弹簧的推力传递到两根轨道上车轮外侧踏面上，使得两根轨道上的车轮外侧踏面始终与轨道的外侧面贴合，利于提高控制精度。

三、本发明，步骤c中，通过仿真分析得出的数据是指计算出门架沿行走台车轨道方向上的变形量△L，并得出门架上各个测试点的应力，存入PLC控制器，利于后序通过PLC控制器进行校准。

四、本发明，步骤c中，进行校核具体是指通过式1进行校准计算行走台车沿轨道方向上的行程L，能够保障计算精度。

五、本发明，步骤d中，综合计算分析是通过式2计算沿行走台车轨道方向上的相对位置L

具体实施方式

实施例1

一种大容量门式起重机定位控制方法，包括以下步骤：

a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；

b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；

c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；

d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态。

“a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态”，较现有技术而言，能够获取门式起重机的门架变形数据，实现门式起重机各个点的精准定位，整个控制过程简单，适应性好，控制精度高。

实施例2

一种大容量门式起重机定位控制方法，包括以下步骤：

a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；

b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；

c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；

d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态。

所述步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上。

步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上，两个端部车轮相对于行走台车无侧向移动，另一根轨道上的中间车轮相对于行走台车有一定的侧向移动调节量，中间车轮通过推力弹簧可在车轮轴上相对滑动，推力弹簧的推力传递到两根轨道上车轮外侧踏面上，使得两根轨道上的车轮外侧踏面始终与轨道的外侧面贴合，利于提高控制精度。

实施例3

一种大容量门式起重机定位控制方法，包括以下步骤：

a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；

b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；

c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；

d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态。

所述步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上。

所述步骤c中，通过仿真分析得出的数据是指计算出门架沿行走台车轨道方向上的变形量△L，并得出门架上各个测试点的应力，存入PLC控制器。

步骤c中，通过仿真分析得出的数据是指计算出门架沿行走台车轨道方向上的变形量△L，并得出门架上各个测试点的应力，存入PLC控制器，利于后序通过PLC控制器进行校准。

实施例4

一种大容量门式起重机定位控制方法，包括以下步骤：

a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；

b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；

c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；

d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态。

所述步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上。

所述步骤c中，通过仿真分析得出的数据是指计算出门架沿行走台车轨道方向上的变形量△L，并得出门架上各个测试点的应力，存入PLC控制器。

所述步骤c中，进行校核具体是指通过式1进行校准计算行走台车沿轨道方向上的行程L；

L＝Ln/(Xn-Xo)X-Ln*Xo/(Xn-Xo) 式1

式中，L为行走台车沿轨道方向上的行程，Ln为第n个磁钢位置，Xn为第n个磁钢位置点对应的编码器码值，Xo为零点磁钢位置点对应的编码器码值，X为当前磁钢位置点对应的编码器码值。

步骤c中，进行校核具体是指通过式1进行校准计算行走台车沿轨道方向上的行程L，能够保障计算精度。

实施例5

一种大容量门式起重机定位控制方法，包括以下步骤：

a、在门式起重机的一侧刚性门腿下方安装两根并列的轨道，在刚性门腿上安装三个轮子，两个轮子与一根轨道接触，最后一个轮子与另一根轨道接触，轮子上安装编码器，在轨道一旁安装磁钢；

b、在行走台车和轨道上设置位置传感器，位置传感器监测的数据传递至PLC控制器，PLC控制器对数据进行计算分析；

c、在门架的主梁、门腿、端梁和下横梁上安装检测应力传感器，检测应力传感器用于检测门式起重机在运行过程中门架上各个点的数据，门式起重机在起吊重物时，根据小车的位置和起吊重量，对门架进行模拟仿真，通过仿真分析得出的数据与应力传感器上的数据进行校核，采用插值计算得出门架的变形数据；

d、检测应力传感器将监测的数据传输至PLC控制器，通过PLC控制器对检测应力传感器监测的数据和位置传感器监测的数据进行综合计算分析，最终得出门式起重机的运行状态。

所述步骤a中，两个轮子是指两个端部车轮，最后一个轮子是指中间车轮，中间车轮通过推力弹簧设置在行走台车上。

所述步骤c中，通过仿真分析得出的数据是指计算出门架沿行走台车轨道方向上的变形量△L，并得出门架上各个测试点的应力，存入PLC控制器。

所述步骤c中，进行校核具体是指通过式1进行校准计算行走台车沿轨道方向上的行程L；

L＝Ln/(Xn-Xo)X-Ln*Xo/(Xn-Xo) 式1

式中，L为行走台车沿轨道方向上的行程，Ln为第n个磁钢位置，Xn为第n个磁钢位置点对应的编码器码值，Xo为零点磁钢位置点对应的编码器码值，X为当前磁钢位置点对应的编码器码值。

所述步骤d中，综合计算分析是通过式2计算沿行走台车轨道方向上的相对位置L

L

式中，L

步骤d中，综合计算分析是通过式2计算沿行走台车轨道方向上的相对位置L