[发明专利]一种智能集装箱起重机电气防摇控制系统

说明书

本发明公开了一种智能集装箱起重机电气防摇控制系统，包括输入装置和PLC控制器，输入装置包括角度传感器、称重传感器、第一速度传感器、第一加速度传感器、第二速度传感器和第二加速度传感器；输入装置的输出端与采集数据控制模块的输入端电性连接；PLC控制器的输出端分别与第一继电器、第一变频器、第二继电器、第二变频器、警示灯、蜂鸣器和模拟模块的输入端电性连接；第一变频器的输出端与第一PLC驱动器的输入端电性连接；所述第二变频器的输出端与第二PLC驱动器的输入端电性连接。该发明能够对起重机起升载荷在运行过程中的摇摆参数进行有效检测，更好地防止载荷大幅度摇摆，智能化程度高，自动化程度高。

技术领域

本发明属于防摇技术领域，尤其涉及一种智能集装箱起重机电气防摇控制系统。

背景技术

由于国家在大力倡导节能减排的主张，而且目前人力成本越来越高，所以无人操作全自动产品倍受青睐。目前集装箱的搬运已经使用起重机进行搬运，然而在搬运的过程中起升载荷的摇摆问题成了最大的一个障碍，这是由于小车的加减速和负载的提升动作以及外界因素会引起起重载荷的来回摆动，这不但增加了事故发生的可能性，而且严重影响了生产作业效率的提高。

目前的集装箱起重机防摇控制系统不能对载荷小车和升降装置进行有效监测，只是简单的对载荷小车和升降装置的运行速度进行调整，没有调整依据和调整参数，使得实用性能远远不足，另需要人工进行控制和调整，浪费劳动力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能集装箱起重机电气防摇控制系统，旨在解决目前的集装箱起重机防摇控制系统不能够对起重机起升集装箱在运行过程中的摇摆参数进行有效检测，不能更好地防止集装箱的大幅度摇摆，智能化程度不高，实用性不强的问题。

本发明是这样实现的，一种智能集装箱起重机电气防摇控制系统，包括输入装置和PLC控制器，所述输入装置包括角度传感器、称重传感器、第一速度传感器、第一加速度传感器、第二速度传感器和第二加速度传感器；所述输入装置的输出端与采集数据控制模块的输入端电性连接；所述PLC控制器的输入端分别与输入模块、供电模块、存储器和操作模块的输出端电性连接；所述PLC控制器的输出端分别与第一继电器、第一变频器、第二继电器、第二变频器、警示灯、蜂鸣器和模拟模块的输入端电性连接；所述第一变频器的输出端与第一PLC驱动器的输入端电性连接；所述第二变频器的输出端与第二PLC驱动器的输入端电性连接。

进一步，所述采集数据控制模块的输出端与输入模块的输入端电性连接。

所述第一继电器的输出端与第一PLC驱动器的输入端电性连接。

所述第二继电器的输出端与第二PLC驱动器的输入端电性连接。

进一步，PLC控制器采用PID模糊自整定算法进行在线自整定；PID模糊自整定算法选择位置式不完全微分形式：

其中，u_k：PID算法的第k次采样输出控制量；e_k：摇摆参数和运行参数位移设定值与测量值的第k次采样偏差值；e_i：摇摆参数和运行参数位移设定值与测量值的第i次采样偏差值；第k次采样不完全微分输出量；e_k-1：摇摆参数和运行参数位移设定值与测量值的第k-1次采样偏差值；t_f：微分增益；T₀：采样周期；

在控制过程中，PID控制器的参数需根据当前的状态进行调整：

式中α_P，α_I和α_D分别为通过模糊推理计算出的修正系数，K_P，K_I和K_D分别为基本的比例、积分和微分系数。