[發明專利]一種無人抓斗起重機控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202011610053.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112645220B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 劉海峰;孫立紅;張燦
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: B66C13/48
• 分類號: B66C13/48;B66C13/22
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明涉及一種無人抓斗起重機控制系統及控制方法，該系統可以實現無人操作，起重機自動工作，自動完成抓取、吊裝運送、卸放物料工作；該方法提供了無人抓斗起重機控制程序模塊，將路線復雜的抓斗執行任務分解為多個模塊負責的一個一個對應動作按指定順序執行實現無人化自動控制，完成無人抓斗作業。本發明具有自動化程度高、系統運行流暢、易于安裝的優點，具有較高的推廣應用價值。

技術領域

本專利申請屬于無人起重機控制技術領域，更具體地說，是涉及一種無人抓斗起重機控制系統及控制方法。

背景技術

橋式抓斗起重機應用很廣，比如鋼鐵企業高爐、煉鋼、軋鋼抓渣系統。操作工人工作環境惡劣，風吹日曬、高溫、蒸汽、粉塵等，企業人工成本很高，實現無人操作自動抓渣很有必要。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種無人抓斗起重機控制系統及控制方法，該系統用以實現無人操作，抓斗起重機自動工作，自動完成抓取、吊裝運送、卸放物料工作，該方法用以實現無人抓斗起重機控制程序的處理。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：

一種無人抓斗起重機控制系統，包括傳感器、PLC、變頻器、機械傳動裝置、視頻監控裝置，傳感器與PLC的輸入端連接，變頻器、機械傳動裝置與PLC的輸出端連接，視頻監控裝置與主控電腦（也就是服務器）信息連接；變頻器用于驅動抓斗起重機的大車、小車，機械傳動裝置用于驅動抓斗的吊裝和物料運送；

PLC 內安裝有控制程序模塊，該控制程序模塊包括定位模塊FB1、大車控制模塊FC1、小車控制模塊FC2、抓斗控制模塊FC3、自動開閉斗控制模塊FC4、順序控制自動連續多步動作模塊FC5，其中：

定位模塊FB1用于實現抓斗起重機的具體定位；

大車控制模塊FC1、小車控制模塊FC2、抓斗控制模塊FC3為抓斗起重機三個方向的控制模塊、并都調用了定位模塊FB1；

自動開閉斗控制模塊FC4是抓斗的控制模塊，當一個抓渣任務的三個方向定位完成后，執行抓斗打開抓渣或閉合；

順序控制自動連續多步動作模塊FC5為全自動抓渣的多步驟順序模塊，它依次調用大車控制模塊FC1、小車控制模塊FC2、抓斗控制模塊FC3、自動開閉斗控制模塊FC4并形成能循環執行的自動模式。

本發明技術方案的進一步改進在于：傳感器為位置傳感器，包括位于抓斗大車軌道上的大車位置傳感器、位于抓斗小車軌道上的小車位置傳感器、位于抓斗升降方向上的抓斗位置傳感器，大車位置傳感器、小車位置傳感器、抓斗位置傳感器均與PLC的輸入端連接并分別用以感測大車、小車、抓斗的位置信息。

本發明技術方案的進一步改進在于：大車位置傳感器、小車位置傳感器采用編碼尺，抓斗位置傳感器采用激光測距儀。

本發明技術方案的進一步改進在于：大車位置傳感器、小車位置傳感器采用格雷母線，抓斗位置傳感器采用編碼器。

本發明技術方案的進一步改進在于：定位模塊采用漸進的逼近方式進行定位，具體過程為：

S1、首先設置目標位置tagpos，當前位置prepos，滑行距離Ls，給定速度V，行走快速度V1，行走慢速度V2，誤差進度△L；

S2、抓斗起重機啟動后，獲取抓斗起重機的當前位置prepos，在達到目標位置tagpos前，通過目標位置tagpos與當前位置prepos邏輯比較的差值△Ls判斷給定速度V的正負來執行車體的前進后退，具體的：當△Ls0，V取正，也就是前進；△Ls0，V取負，也就是后退；△Ls=0，V取0，也就是保持不動；