翻车机系统的定位车速度控制、监控方法及管理系统与流程

本发明涉及翻车机系统技术领域，特别涉及一种翻车机系统的定位车速度控制方法、一种翻车机系统的定位车监控方法及一种定位车速度管理系统。

背景技术：

翻车机系统在散货码头、电厂应用广泛，定位车属于翻车机系统关键设备，主要起到牵引重车并进行定位的作用。由于散货码头对效率要求越来越高，流程衔接越来越紧密。定位车的牵车速度是制约翻车机系统效率的重要参数，目前定位车牵引速度主要采用定速牵引，在翻车机作业的全部循环，定位车牵引重车时只是以定点为基准位置进行加减速控制。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在，本发明旨在提出一种翻车机系统的定位车速度控制方法、监控方法及管理系统，以提高翻车机系统的工作效率。

为达到上述目的，本发明公开了一种翻车机系统的定位车速度控制方法，包括：

实时获取定位车牵引的当前负载量；

根据预置的定位车牵引的负载量与定位车的电机电流以及定位车的车速之间的映射关系，确定所述当前负载量下所述电机的目标电流及所述定位车的目标速度；

根据所述目标电流和/或所述目标速度来控制所述电机工作。

进一步地，所述实时获取定位车牵引的当前负载量，包括：

根据预置的翻车机的循环次数与所述定位车牵引的负载量的映射关系，根据翻车机的当前循环次数获取所述定位车牵引的当前负载量。

进一步地，所述根据所述目标电流和/或所述目标速度来控制所述电机工作，包括：

通过向与所述电机连接的变频器发送控制信号来控制所述定位车的电机工作。

另一方面，本发明还公开了一种翻车机系统的定位车监控方法，包括：

在定位车的电机按照上述的定位车速度控制方法进行控制的情况下，实时获取所述定位车的电机的实际电流和所述定位车的实际速度；

根据定位车牵引的当前负载量，将所述电机的实际电流和所述定位车的实际速度分别与所述当前负载量下所述电机的目标电流和所述定位车的目标速度进行对比，判断所述实际电流是否小于所述目标电流，以及判断所述实际速度是否大于所述目标速度，并根据判断结果监控所述定位车的运行状态。

进一步地，所述实时获取所述定位车的电机的实际电流和所述定位车的实际速度，包括：

通过设置于所述电机的电流传感器和测速传感器发送的电流检测信息和转速检测信息，获取所述定位车的电机的实际电流和所述定位车的实际速度。

进一步地，所述判断所述实际电流是否小于所述目标电流，以及判断所述实际速度是否小于所述目标速度，并根据判断结果监控所述定位车的运行状态，包括：

若所述实际电流小于所述目标电流，则将所述实际电流调整为目标电流来控制所述电机工作。

进一步地，判断所述实际电流是否小于所述目标电流，以及判断所述实际速度是否小于所述目标速度，并根据判断结果监控所述定位车的运行状态，包括：

若所述实际速度大于所述目标速度，则判断所述定位车处于异常运行状态。

再一方面，本发明还公开了一种翻车机的定位车速度管理系统，包括：

定位车，用于在plc控制下进行牵引作业；

所述plc，用于根据上述的速度控制方法来控制所述定位车进行牵引作业。

进一步地，所述定位车的电机连有变频器，所述plc通过控制所述变频器来控制所述定位车进行牵引作业。

进一步地，所述plc还用于根据上述的定位车监控方法来监控所述定位车的运行状态。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明根据当前定位车所牵引的负载量，查找内置的给定参考系数表，可以得当前负载量下，定位车的目标速度和其电机的目标电流，因为在翻车机作业的循环中，每次循环都会减少固定量的负载，因此plc能够通过当前循环数得到定位车当前的负载量，并且plc以计算得到的目标速度和目标电流作为控制参数对电机进行控制，在保证安全施工的情况下，定位车随着所牵引负载的减小速度逐渐提高，进而加快了整个翻车机系统的作业速度，提高了效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施实施例所述的翻车机系统的定位车速度控制方法的整体流程图；

图2为本发明实施方式所述的翻车机系统的定位车的监控方法的循环流程图；

图3为本发明实施方式所述的翻车机的定位车速度管理系统的电路连接图。

附图标记说明

1-plc

2-变频器

3-电流互感器

4-三相异步电动机

5-测速编码器

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1所示的翻车机系统的定位车速度控制方法，包括：

(1)实时获取定位车当前所牵引的负载量。

在翻车机系统中，定位车所牵引的负载主要为重车及重车所装载的物料，随着翻卸循环的不断进行，定位车牵引的负载也不断减少，现有技术中，对于定位车速度采用定速牵引，虽然保证了定位车安全运行，但是严重制约了效率。在定位车牵引的过程中，电机在额定电流输出不变的情况下，能够根据负载减小的变换程度，相应提高定位车的加速度和运行速度。因此，获取当前定位车牵引的负载量，是控制定位车提速的重要参数。

对于负载量的获取可以采取多种方法，例如使用重量传感器装置进行检测，并将检测的重量信息发送至plc1处理得到当前负载量，而面对翻车机系统的工作环境，很难通过传感器装置准确的获得当前负载量，并且重量传感器的安装也增加了成本。因此本发明的实施例公开了一种获取定位车当前负载量的方法，由于定位车所牵引的各重车及重车所装载的物料的重量是一定的，随着翻卸循环的不断进行，每次都翻卸同样数量的重车所装载的物料，因此随着每次翻卸循环导致定位车牵引的负载量减少量也是一定的，在翻卸循环第一次开始前，定位车牵引的负载量是整个翻卸过程中最大的，此时的负载量主要是由重车的车型、容量以及物料重量、密度等参数确定的，上述的这些参数都是可以通过线下实验测算得到的，因此，定位车的总负载量是能够在定位车运行前就已经确定的；通常翻车机每次翻卸2～4箱重车，将总负载量减去循环次数与单次循环减少的负载量的乘积，即可得到当前循环次数对应的负载量。实际实施过程中，可以提前在所述plc1内预置翻车机的循环次数与所述定位车的牵引的负载量的映射关系，可以通过电子表格的形式保存和调用。

值得一提的是，所述的根据重车型号、容量以及物料本身密度等参数通过线下测算负载量并且获取负载量与循环次数的对应关系，均可以通过现有技术实现，因此本发明不再详细说明。

(2)根据预置的定位车牵引的负载量与定位车的电机电流以及定位车的车速之间的映射关系，确定当前负载量下电机的目标电流及定位车的目标速度。

给定参考系数表也称为最大给定参考系数表，该表以电子表格或其他电子文件的形式预置在plc1中，并且能够plc1识别和调用，给定参考系数表可以通过线下的实验和计算制成，主要用来记录负载量-电机电流-车速(发动机转速)之间的映射关系，plc1能够根据当前负载量查阅该给定参考系数表，然后根据查阅得到的与当前负载量对应的目标速度和/或目标电流，向电机的变频器2输出本循环的参考系数，使得定位车在安全运行的情况下提升车速。优选的，给定参考系数表可以通过车辆整车实验等现有方式制程，具体流程为现有技术本发明不再详细说明。

值得一提的是，由于在一个翻车机系统完整工作过程中，循环次数是有限的，plc1调用到的负载量也是有限且确定的，因此为简化给定参考系数表，其仅需记录各循环定位车牵引的负载量与目标电流和目标速度的映射关系即可。

根据不同的定位车电机机型、重车型号、重车的额定负载量等已知参数的不同，给定参考系数表也有所不同，为了能够加强本发明的适配性，在plc1中预置有多个给定参考系数表，工作人员能够根据当前的实际情况选择适用的给定参考系数表。

(3)所述plc1根据所述目标电流和/或所述目标速度来控制所述电机工作，随着翻卸循环的进行，负载量不断减少，在保证安全合规的情况下定位车速度不断提升，最终提升了整个翻车机系统的工作效率。在输入目标速度和/或目标电流的情况下，plc1根据现有的逻辑结构就可以实现对电机的控制，具体程序算法为现有技术，本文不详细说明。

为了确保上述控制方法安全有效的运行，本发明还公开了一种翻车机系统的定位车监控方法，如图2所示，具体包括：

首先，在循环开始时plc1采用上述控制方法来控制电机工作，plc1实时获取电机的实际电流和实际转速，plc1可以将电机转速转换为定位车速度，进而得到定位车的实际速度。定位车可能包括多个电机，如图3所示，该实施例中，定位车共有6个电机，分别标号为1#～6#(图3中m1～m6)，电机可以优选为三相异步电动机4，每个电机都分别连有一个变频器2，用于在plc1的控制下控制电机转动；电机还连有用于检测电流的电流传感器，电流传感器可以优选为电流表与电流互感器3的组合，所述的各电流传感器分别于plc1连接；标号1#电机设有用于采集电机转速信息的测速传感器，优选采用测速编码器5，所述的测速传感器与plc1相连。

然后，将所述实际电流和所述实际速度分别与当前负载量对应的所述目标电流和所述目标速度进行对比，判断实际电流是否小于目标电流，以及判断实际速度是否大于目标速度，并通过对比结果监控所述定位车的运行状态，上述的判断规则可以是根据电机的各项额定参数、定位车的加速度、刹车时间等相关生产标准制定的，目的是保证翻车机系统能够安全合规的完成翻卸工作。

翻车机系统在实际工作中，由于各种客观情况及个体化差异，定位车实际所牵引的负载量可能与给定参考系数表中记载的循环次数对应的负载量并不完全一致，例如在本发明的一些实施例中，是以重车满载的状态为条件去制定给定参考系数表，而实际翻卸循环中，重车可能出现超载或者装载未满的情况。类似上述情况出现时，目标速度与实际速度、目标电流与实际电流都会产生误差，因此有必要对定位车进行监控，保证生产的安全并根据实际情况进行适应性调整。

在本发明的一些实施例中，对于定位车的电机而言，其负载与电机的电流关系成正比。在本实施例中，如果检测到实际电流大于目标电流，则判定为当前负载量大于给定参考系数表对应的负载量，定位车可以仍按照plc1根据给定参考系数表输出的指令运行；如果监测到实际电流小于目标电流，则判定当前负载小于给定参考系数表中对应负载，plc1可以按照实测的实际电流作为目标电流给变频器2输出参数，优选的，还可以将实际检测结果输入给定参考系数表作为调整。此外，所检测到的实际电流还能够不通过给定参考系数表记载的各目标参数和所述目标电流进行对比，而是直接由plc1处理实现包括电流均衡性、最大输出电流限流、电流突变等项目的监控。

在本发明的一些实施例中，若所述实际速度大于目标速度，则plc1判断定位车处于异常运行状态。在本实施例中，当plc1实际速度超过了目标速度，则plc1发出警报，并建议操作停机，检查相关设备，以防止意外事故的发生；当plc1实际速度小于目标速度，则判定当前定位车牵引的负载较小，不做处理。

通过上述实施例公开的控制及监控方法，摒弃了原有的定位车在所有翻卸循环都沿用一个目标速度及加速度的缺点，从而造成定位车在前部分循环设备利用率高，后部分循环设备利用率低的现象。本发明利用了随翻车机系统随作业进行循环数的进行，导致负载规律性的减少，从而在保证定位车提供额定电流的情况下，定位车能够获得更快的带负载速度及加速度。本发明提高了定位车全循环作业效率，缩短了翻车机系统作业时间，达到了提能增效的目的。

本发明还公开了一种翻车机的定位车速度管理系统，包括：

定位车，用于在plc控制下进行牵引作业；

所述plc，用于根据上述的速度控制方法来控制所述定位车进行牵引作业。

进一步地，所述定位车的电机连有变频器，所述plc通过控制所述变频器来控制所述定位车进行牵引作业。

进一步地，所述plc还用于根据上述的定位车监控方法来监控所述定位车的运行状态。

上述的翻车机的定位车速度管理系统能够有效的实现对定位车的控制和监控，定位车能够获得更快的带负载速度及加速度。本发明提高了定位车全循环作业效率，缩短了翻车机系统作业时间，达到了提能增效的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。