簡介
雙路同步糾偏控制(液壓啟閉機同步糾偏控制、門式起重機、橋式起重機、大跨度行車)現以新型起重機大車同步糾偏控制為例:論新型起重機大車同步糾偏控制。
原理
起重機由於車輪速度不一(如輪徑不同;傳動機構不同步;制動器鬆緊差異;車輪摩擦力變化等);兩條大車軌道水平差異超標;車體重心移動(小車位移;鉤頭擺動等);車輪組的安裝誤差等;在電動機受控相同的情況下,加之跨度長,運行距離遠等特點,使得起重機大車行走時,極易發生啃軌現象。既影起重機的穩定運行,又給生產工作帶來安全隱患。為解決啃軌問題,人們通常採用潤滑車輪輪緣和軌道側面,加裝水平輪,調整車輪安裝精度以及斷電糾偏等方法,不僅效果不理想,而且實施困難。考慮到由於早期行車採用二次電阻調速,我們研製了一套絕對值BEN編碼器、顯示控制儀等為主要設備構成的起重機大車自動糾偏系統,並把這一研究設計成果套用在了起重機大車糾偏中。經過現場的調試和運行,這套系統能夠對起重機大車車身發生的偏斜進行自動的糾正,使啃軌現象得到消除,滿足了現場生產要求。
自動糾偏系統的控制原理
電氣控制
當起重機大車運行時,在沒有發生啃軌的情況下,安裝在大車兩側相對應的車輪組會同時運行在同一水平線上。即使他們之間存在著誤差,這個誤差也會是在允許範圍內而且始終保持不變。在這樣的情況下,車輪輪緣和軌道之間就不會產生擠壓。反之在大車運行時,兩側車輪組相對位置產生了偏差即行程差,那么這就會使行車車體相對於軌道發生偏斜,造成車輪輪緣與軌道之間發生擠壓形成啃軌。如果在兩側車輪組行程差大於允許值時,對兩側車輪轉速進行調節:降低相對位置超前一側車輪的轉速,提高相對位置在後一側車輪的轉速,或者保持一側車輪的轉速不變,提高或降低另一側車輪的轉速,使兩側車輪的行程差始終在允許的範圍內。這樣就可以有效的防止啃軌現象的發生。(本項目中採用保持相對位置在後一側電動機轉速不變,相對位置超前一側電動機進行單獨調節的方式進行糾偏)基於這種思想,我們在大車兩側從動輪上分別安裝了兩台絕對值BE122SM58-N011編碼器,用來檢測大車每一側車輪的行程值。兩側的電動機制動器分別由控制儀獨立進行控制。由控制儀採集BEN編碼器讀數並控制兩側的行程差在一定的範圍內,上海精芬機電控制儀內部設定兩個閥值點,當行程差大於行車跨度千分之三時,輸出信號進行糾偏,當行程差小於行車跨度千分之一時,糾偏停止,從而達到自動糾偏的目的。
原理的補充說明
精芬機電零二一39536219,在本項目中糾偏控制的行程差是車輪一側的行程值減去另一側的行程值的結果。一般行程差要控制在行車跨度的千分之一以內。當行程差小於行車跨度的千分之一時,則行車不需要糾偏;當行程差大於行車跨度的千分之一而小於行車跨度的千分之三時,則說明兩側車輪相對位置已經不在同一條直線上並超出了允許範圍,行車車體發生了偏斜,需要進行糾偏;當行程差大於行車跨度的千分之三時,則說明行車車體已經偏斜嚴重,需要停車進行糾偏。
如行車大車輪的直徑是800mm,行程400m,整個行程大車車輪將鏇轉400/(0.8×3.14)≈159轉。為了防止車輪打滑給編碼器反饋數值造成的誤差,編碼器安裝在從動車輪處,並與車輪同軸。為了測量的精確,我們採用8192個脈衝的編碼器,這樣大車每鏇轉一周運動的距離將被編碼器等分為8192份反饋,我們的測量精度將是800*3.14/8192≈0.3mm,因此我們可以將大車車輪行程值的測量精度控制在0.5mm以內。
在系統中,因為S行程差是通過兩側編碼器反饋數值作差的計算得出的,所以BEN編碼器反饋數值的準確性決定著計算行程差的準確性,也決定著控制儀對糾偏程式是否執行判斷的準確性。在編碼器的工作運行中由於車輪存在打滑現象,所以編碼器計數值將是存在誤差的,並且是不可避免的,隨著大車運行距離的增大,該誤差將不斷累積,由於起重機大車的運行距離一般都很長,所以編碼器的累積誤差對系統控制的影響是不可忽略的。為此,我們控制儀設定了消除編碼器累積誤差的置零按鈕開關,從而達到消除BEN編碼器累積誤差的目的。