[发明专利]起重机大车行走的电转差辅助转弯装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于集装箱码头的大型起重机的配件，尤其针对起重机大车行走的电转差辅助转弯装置。

背景技术

随着港口行业的不断发展，诸多起重设备都面临着过弯或转弯的要求，其中主要包括岸桥（QC），自动导航小车（AGV）和跨运车(SC)等。目前相应的设备并没有能够实现精确转弯的目的。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种起重机大车行走的电转差辅助转弯装置和方法，极大地提高起重机大车行走转弯运行的可靠性和平稳性。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，包括上位机、变频器组、电机组、脉冲编码器、PLC控制器、I/O模块，其中电转差辅助转弯装置通过I/O模块和外设相连，PLC控制器通过通讯总线和上位机相连，I/O模块通过通讯总线和变频器组相连。

根据本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，上位机放置在监控柜中。

根据本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，变频器组放置在驱动柜中。

根据本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，PLC控制器放置在控制柜中。

根据本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，I/O模块放置在配电柜中。

根据本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，外设包括制动器组、限位开关、控制开关、位置编码器。

本发明还揭示了一种起重机大车行走的电转差辅助转弯方法，包括：

PLC控制器根据起重设备的转弯半径计算内外侧轮组在转弯时各自的速度给定值，指令变频器组进行逐个差速控制电机组；

位置编码器反馈实际行走位置用于判断转弯位置，同时与脉冲编码器计算的位置校验比较，形成转弯位置比较保护；

通过选择高转差率的异步电机以减少转弯时电机间力矩的相互干扰；

通过变频器组启用下垂控制功能，使电机的转矩指令过高时降低转速，转矩指令过低时提高转速。

本发明相较现有技术有如下的有益效果：本发明的电转差辅助转弯装置由上位机、变频器组、电机组、脉冲编码器、PLC控制器、I/O模块组成，相较于传统的设备，其具有系统精简、转向精度高和动态平衡性高。

附图说明

图1示出了本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的较佳实施例的系统结构图。

图2示出了起重机S形轨道转弯的示意图。

图3示出了起重机直角轨道转弯的示意图。

图4示出了起重机AGV轮胎转向的示意图。

图5示出了变频器下垂控制功能的示意图。

图6示出了本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯方法的较佳实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

图1示出了本发明的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的较佳实施例的系统结构。请参见图1，本实施例的电转差辅助转弯装置包括：上位机1、变频器组2、电机组3、脉冲编码器4、PLC控制器5、I/O模块6，其中电转差辅助转弯装置通过I/O模块6和外设相连，PLC控制器5通过通讯总线11和上位机1相连，I/O模块6通过通讯总线11和变频器组2相连。

上位机1放置在监控柜中，变频器组2放置在驱动柜中，PLC控制器5放置在控制柜中，I/O模块6放置在配电柜中。外设包括制动器组7、限位开关8、控制开关9、位置编码器10。

PLC控制器5通过转弯半径计算出内外轮组在转弯时各自的速度给定值，PLC控制器5发命令给变频器组2进行逐个差速控制电机组3。

PLC控制器5的运作原理请同时参见图2-4，起重设备在弯道位置开始差速运行，根据内外轨的半径来计算内外侧轮组的速度给定值。如图2所示，例如当第一个轮组运到POS[0]位置时，内外侧的轮组开始差速运行，此时外侧轮组的速度应该大于内侧轮组的速度，其余未到达POS[0]位置的轮组继续保持相同的给定速度运行。当第一个轮组运行到POS[1]位置时，内外侧的轮组开始出弯并且停止差速运行，其余轮组在运行到此位置时也将逐个停止差速。经过PLC控制器5严格计算之后的差速控制运行将极大地提高转弯的精确度。

位置编码器10反馈实际行走位置用于判断转弯位置，转弯过程中动态实时精确控制，同时与脉冲编码器4计算的位置校验比较，形成转弯位置比较保护。