[发明专利]控制被安装为在轨道上移动的机器的制动的方法、系统和计算机可读存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制被安装为在轨道上移动的机器的制动的方法、系统和计算机可读存储介质，其中该机器设置有机械车轮制动器、用于旋转车轮的电驱动电机和用于制动的控制系统。

背景技术

国际标准IEC 61800涉及可调速电力驱动系统的特性，因而包括轨道式龙门起重机(RMG)、自动堆垛起重机(ASC)、岸边起重机(STS)、码头起重机以及在所述起重机中使用的小车。尤其在所述标准的部分5-2，定义了对于所述驱动系统的功能性安全要求。在国际标准IEC 61800-5-2中，可调速电力驱动系统的停止和制动功能被定义且按类别划分如下：

-停止类别0：不受控停止，其中通过立即切断供应给卷扬机致动器的电力来执行停止。

-停止类别1：受控停止，具有对卷扬机致动器可用的电力。当停止实现时，切断供应给该致动器的电力。

-停止类别2：受控停止，具有剩余对卷扬机致动器可用的电力。

在停止类别1和2中，起重机和/或小车的制动和停止将以受控的方式发生而没有任何重大问题。特别地，问题会发生在制动实际上为紧急制动的停止类别0的情况下。这种情况发生在例如当检测到人处于自动堆垛起重机(ASC)的工作范围时，因此起重机的所有操作被立即停止。在这种类型的制动中，机械制动器被开启，所述制动器总是以恒定的转矩启动。通常，机械制动器将仅用作停车制动器。尽管根据正常的操作模式这种类型的制动不会发生，但是在某些情况下这种类型的制动可能经常发生，例如每天十次。

因此，起重机或小车是这样一种机器：在停止类别0制动期间，在轨道上运行时该机器的车轮被锁定，而在导轨上滑动。车轮的滑动导致车轮损坏。当车轮在导轨上滑动时，在车轮表面上的小区域形成极高的温度导致削弱车轮强度的马氏体反应。由于这种现象，在最坏的情况下车轮表面可能会脱落，至少部分如此。用于车轮的更好材料以及其他机械方案都已经被搜索和审查，但至少在当下，现在的方案和材料被认为是可找到的最好的。

美国专利第5,573,312号中公开了一种现有技术制动系统。该文献公开了一种具有电子和机械制动系统的车辆，其中制动轮可以由电机旋转。然而，这种系统的机械制动是动态的，所以其不提供恒定的而是可变的转矩。另外，车辆本身具有不同于本发明的类型，且不能看出该现有技术系统可以适用于RMG起重机，特别地，适用于ASC起重机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制轨道式龙门起重机的制动的新颖的和改进的方法、系统和计算机可读存储介质。为了这个目的，本发明的方法主要特征在于其包括以下步骤：

-监测所述机器的移动和操作，以检测停止命令是否应被激活以立即停止所述机器，

-如果所述停止命令被激活，则开启所述机械车轮制动器以停止所述机器，以及

-如果在激活所述停止命令时检测到所述机器的移动，则在激活所述机器的电驱动电机的同时开启所述机械车轮制动器，以旋转所述车轮并防止车轮在所述轨道上锁定和滑动。

在该方法的一个实施例中，其包括监测所述机器的所述停止，并且当所述机器静止不动时，停用所述机器的所述电驱动电机。

在该方法的另一个实施例中，其包括编程所述控制系统中用于制动的安全时间间隔，所述时间间隔从激活所述停止命令起计算，并且在所述安全时间间隔之后，停用所述机器的所述电驱动电机，而不管所述机器的停止状态如何。

本发明的系统主要特征在于其包括：

-用于监测所述机器的移动和操作，以检测停止命令是否应被激活以立即停止所述起重机的装置，

-用于如果所述停止命令被激活，则开启所述机械车轮制动器以停止所述机器的装置，以及

-用于如果在激活所述停止命令时检测到所述机器的移动，则在激活所述机器的电驱动电机的同时开启所述机械车轮制动器，以旋转所述车轮并防止车轮在所述轨道上锁定和滑动的装置。

根据该系统的一个实施例，所述用于监测所述机器的移动和操作的装置被配置为监测所述机器的所述停止，并且当所述机器静止不动时停用所述机器的所述电驱动电机。

根据该系统的另一个实施例，所述控制系统中用于制动的安全时间间隔被编程，所述时间间隔从激活所述停止命令起计算，因此在所述安全时间间隔之后，停用所述机器的所述电驱动电机，而不管所述机器的停止状态如何。

本发明的计算机可读介质承载有嵌入在其中的计算机程序代码供计算机使用，并且其主要特征在于，所述计算机程序代码包括：