[发明专利]一种分段变频镀锌行车控制方法

说明书

本发明所述一种分段变频镀锌行车控制方法，解决了行车无触点软启动、软停止的控制、行车可以实现自我判位、定位，该方法在兼顾平稳的情况下最大的提高行车的运行效率。该方法采用多段式变频调速来控制行车，建立行车数学模型通过模糊控制方法确定镀锌流程控制方式，计算速度切换点，相对于其他变频控制行车的方法，行车运行能够消除摆动、更加平稳、效率更高。采用面向对象的方式，镀锌工艺之间的多个位置点针对铁塔的不同部件、现场环境进行优化，即不同镀锌物料的位置点是不同的，将位置点分别与部件进行绑定。采用图像处理、限位开关等方式实现行车误差自我纠正功能。

技术领域

本发明涉及铁塔热镀锌生产领域，尤其涉及镀锌生产过程中一种分段变频镀锌行车控制方法。

背景技术

随着国民经济的快速增长和人们生活水平的不断提高，生产和生活用电需求大幅增长，电网的建设也随之快速发展，最终增加了对铁塔产品的需求。由于铁塔长期工作于外部环境，潮湿、高温、高盐等恶劣气候，极易对铁塔造成腐蚀，镀锌是常见的钢铁防腐技术。其中,热镀锌是目前业界最常使用的镀锌技术之一。

铁塔主要有角钢、塔脚、板材等部件组成，这些部件的镀锌工艺操作的实现多采用人工手持遥控设备控制行车进行生产。由于镀锌时行车悬挂镀锌物料较多，行车运行惯性大，手动控制行车在镀锌过程中存在不平稳，效率较低等问题，此外长时间手动控制行车，工人劳动强度大，镀锌质量受工人熟练水平影响较大。因此提高行车控制的自动化水平是解决上述问题的关键。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种分段变频镀锌行车控制方法，利用分段变频控制行车降低工人劳动强度，实现对行车的精确控制，保证了了镀锌的效率、稳定、安全。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种分段变频镀锌行车控制方法，包括以下步骤：S01)、在行车上安装编码器、接近开关、限位开关，编码器安装在行车两侧，用来统计行车运行过程中的高速脉冲个数，实现行车的自我定位，接近开关安装在镀锌工艺的各个工艺节点，用来检测和传递位置信号；限位开关安装在行车吊钩葫芦和行车水平行程的两端，当编码器失灵或者其他原因导致吊钩位置错误或者行车不能停止时，限位开关起到保护的作用，同时向行车发送信号，行车停止并触发声光报警；编码器、接近开关、限位开关均与PLC控制器相连，PLC控制器连接变频器，变频器根据不同控制信号调整输出不同电源频率，控制行车电机输出不同转速；S02)、通过手持设备控制行车空载至原点位置，由于镀锌工艺的各个工艺节点位置是固定的，行车依次经过上述位置所在接近开关时，获取并记录位置信息；S03)、保证行车在运行过程中兼顾平稳和效率，行车设定快速、中速和慢速三种运行速度，分别对应三种频率，获取三种频率的速度；S04)、建立行车的吊摆的运动数学模型，采用建立模糊控制规则分析，确定行车的吊摆在镀锌流程中的速度控制方式，即确定三种运行速度的加减速点；S05)、采取面向对象的方式，针对铁塔不同部件具有不同高度的情况，对数学模型分析计算速度加减速点的位置，控制行车运动，判断吊钩是否满足稳定要求，引入时间补偿量δ，根据吊钩摆动情况调整修正时间补偿量δ，根据时间补偿量δ延长或缩短行车在每阶段运动时间，以达到消摆的目的，确定位置后将虚拟点与物料绑定，并记录虚拟点；S06)、行车吊钩在酸洗池、锌池、冷却池中采取两段式速度切换，在保证工艺的前提下，速度加减速点尽量靠近池面，PLC控制葫芦速度切换；S07)、所有点位确认完成后，控制行车回归原点，等待开始镀锌操作。

进一步的，忽略包括风力、阻力、摩擦力在内的因素，简化场景后得到吊摆的数学模型为：

其中l表示钢缆长度，M表示行车重量；m表示镀锌物料重量；θ表示吊钩摆角，表示吊钩速度，表示吊钩角加速度，x表示行车位移，表示行车的线加速度，g表示重力加速度，F(t)表示输入量力；

由于行车使用变频器，因此数学模型的输入为行车加速度a，简化场景，规定吊摆最大摆角不大于5°，修改后获得角速度与水平加速度的数学方程：