[發明專利]利用PLC優化變幅鋼絲繩工作半徑計算的方法

有效

• 申請號: 201210348527.4
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102867126A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉為民;鞠寧;史美松
• 申請（專利權）人: 德瑞斯博海機械設備（大連）有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司 21226
• 代理人: 衛茂才

技術領域

本發明涉及吊機工作半徑的測量，具體的講是涉及一種適用于船用吊機利用PLC優化變幅鋼絲繩工作半徑計算的方法

背景技術

常用吊機工作半徑是根據臂架根部的角度指示儀來計算的，角度指示裝置需安裝在臂架上（室外），通過角度指示裝置將臂架工作角度反饋至PLC，在PLC程序中根據實際的吊機工作半徑來控制吊機操作，主要包括控制臂架的上下預限位及最終限位。由于此裝置安裝在臂架根部，不易檢修，防護等級要求高，而且使用時間長后誤差大不易重新校正。

發明內容

鑒于已有技術存在的缺陷，本發明的目的是要提供一種結構簡單、計算準確的的臂架工作半徑計算方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術解決方案：

利用PLC優化變幅鋼絲繩工作半徑計算的方法，包括如下步驟：

第一步：計算變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度的對應關系；

第二步：計算仰俯角度與臂架編碼器脈沖數的對應關系；

第三步：列出工作半徑與臂架編碼器脈沖數間的關系；

第四步：選取11組數據，包括最高和最低位置數據，輸入到PLC程序中；

第五步：PLC程序中的Charcurve函數根據輸入數據，描繪出平滑曲線；

第六步：在工作半徑范圍之內，臂架編碼器脈沖數實時準確地計算出臂架工作半徑。

上述方法中，第一步中，變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度的對應關系為：R=Lcosα，其中，工作半徑為R，臂架長度為L，仰俯角度為α。

上述方法中，第二步中，設定仰俯角度與臂架編碼器脈沖數的對應關系，其中設置最高角度即83度時，臂架編碼器的讀數為零，隨著角度減少，編碼器相應讀數增加，以編碼器讀數根據臂架卷筒旋轉的圈數來計算，卷筒每逆時針旋轉一圈，編碼器脈沖數增加1000。

上述方法中，第三步中，利用程序計算工作半徑與臂架編碼器脈沖數間的關系，由于工作半徑與仰俯角度以及角度與臂架編碼器脈沖數之間關系已確立，仰俯角度每下降五度，即可列出他們之間的關系。

選取11組數據，利用程序的charcurve函數，將數據輸入程序中，charcurve函數將會計算每一位置的工作半徑與脈沖數之間的關系。

采用上述方案后，與現有裝置相比本發明具有以下有益效果：

本發明計算臂架的工作半徑讀數是基于編碼器讀數而成的，在程序中對編碼器讀數在千分之五誤差時會自動進行校正，所以顯示的工作半徑讀數非常準確，完全確保了吊機在最大和最小工作半徑內正常工作。此項技術適合于任何一種繩索變幅的吊機，無需在吊機臂架上安裝角度指示儀，節省成本，結構簡單，易于調整。

附圖說明

圖1是本發明計算方法流程圖；

圖2是變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度對應關系表；

圖3是仰俯角度與臂架編碼器脈沖數的對應關系表；

圖4是工作半徑與編碼器讀數關系表；

圖5是工作半徑與編碼器脈沖數數據表；

圖6是臂架工作半徑與編碼器計數對應關系坐標圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例說明本發明：

現舉例將變幅最大工作半徑為28米吊機工作半徑的計算進行分析：

步驟一：計算變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度對應關系。臂架長度為29米，所以得出如圖2關系。

步驟二：計算仰俯角度與臂架編碼器脈沖數的對應關系。設置最高位置（工作半徑3.8米）時臂架編碼器讀數為零，編碼器逆時針每旋轉一圈增加脈沖數1000。編碼器安裝在臂架絞車卷筒上，與卷筒動作同步。編碼器數據根據卷筒上鋼絲繩的長度來計算，例如臂架從15度下放至20度，鋼絲繩在卷筒上放出的長度為3085mm，卷筒直徑加上鋼絲繩直徑為682mm，所構成的周長為2142mm，所以增加的脈沖數為：3085/2142*1000=1440。角度與脈沖數關系如圖3。

步驟三：列出工作半徑與臂架編碼器讀數之間的關系。由上述兩步可得出工作半徑與編碼器讀數如圖4關系：

步驟四：選取11組數據，必須包含最高和最低位置時的數據，為便于計算將脈沖數的數據縮小十倍，選取的數據如圖5：

步驟五：數據輸入PLC進行計算。將步驟四的數據寫入PLC程序中，如下：

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