专利名称：利用plc优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法
技术领域：
本发明涉及吊机工作半径的测量，具体的讲是涉及一种适用于船用吊机利用PLC优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法
背景技术：
常用吊机工作半径是根据臂架根部的角度指示仪来计算的，角度指示装置需安装在臂架上(室外)，通过角度指示装置将臂架工作角度反馈至PLC，在PLC程序中根据实际的吊机工作半径来控制吊机操作，主要包括控制臂架的上下预限位及最终限位。由于此装置安装在臂架根部，不易检修，防护等级要求高，而且使用时间长后误差大不易重新校正
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种结构简单、计算准确的的臂架工作半径计算方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案
利用PLC优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法，包括如下步骤
第一步计算变幅钢丝绳工作半径与仰俯角度的对应关系；
第二步计算仰俯角度与臂架编码器脉冲数的对应关系；
第三步列出工作半径与臂架编码器脉冲数间的关系；
第四步选取11组数据，包括最高和最低位置数据，输入到PLC程序中；
第五步PLC程序中的Charcurve函数根据输入数据，描绘出平滑曲线；
第六步在工作半径范围之内，臂架编码器脉冲数实时准确地计算出臂架工作半径。上述方法中，第一步中，变幅钢丝绳工作半径与仰俯角度的对应关系为R=Lcosa，其中，工作半径为R，臂架长度为L，仰俯角度为a。上述方法中，第二步中，设定仰俯角度与臂架编码器脉冲数的对应关系，其中设置最高角度即83度时，臂架编码器的读数为零，随着角度减少，编码器相应读数增加，以编码器读数根据臂架卷筒旋转的圈数来计算，卷筒每逆时针旋转一圈，编码器脉冲数增加1000。上述方法中，第三步中，利用程序计算工作半径与臂架编码器脉冲数间的关系，由于工作半径与仰俯角度以及角度与臂架编码器脉冲数之间关系已确立，仰俯角度每下降五度，即可列出他们之间的关系。选取11组数据,利用程序的charcurve函数,将数据输入程序中，charcurve函数将会计算每一位置的工作半径与脉冲数之间的关系。采用上述方案后，与现有装置相比本发明具有以下有益效果
本发明计算臂架的工作半径读数是基于编码器读数而成的，在程序中对编码器读数在千分之五误差时会自动进行校正，所以显示的工作半径读数非常准确，完全确保了吊机在最大和最小工作半径内正常工作。此项技术适合于任何一种绳索变幅的吊机，无需在吊机臂架上安装角度指示仪，节省成本，结构简单，易于调整。
图I是本发明计算方法流程 图2是变幅钢丝绳工作半径与仰俯角度对应关系表；
图3是仰俯角度与臂架编码器脉冲数的对应关系表；
图4是工作半径与编码器读数关系表；
图5是工作半径与编码器脉冲数数据表；
图6是臂架工作半径与编码器计数对应关系坐标图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例说明本发明
现举例将变幅最大工作半径为28米吊机工作半径的计算进行分析
步骤一计算变幅钢丝绳工作半径与仰俯角度对应关系。臂架长度为29米，所以得出如图2关系。步骤二 计算仰俯角度与臂架编码器脉冲数的对应关系。设置最高位置(工作半径
3.8米)时臂架编码器读数为零，编码器逆时针每旋转一圈增加脉冲数1000。编码器安装在臂架绞车卷筒上，与卷筒动作同步。编码器数据根据卷筒上钢丝绳的长度来计算，例如臂架从15度下放至20度，钢丝绳在卷筒上放出的长度为3085mm，卷筒直径加上钢丝绳直径为682mm，所构成的周长为2142mm，所以增加的脉冲数为3085/2142*1000=1440。角度与脉冲数关系如图3。步骤三列出工作半径与臂架编码器读数之间的关系。由上述两步可得出工作半径与编码器读数如图4关系
步骤四选取11组数据，必须包含最高和最低位置时的数据，为便于计算将脉冲数的数据缩小十倍，选取的数据如图5
步骤五数据输入PLC进行计算。将步骤四的数据写入PLC程序中，如下
0UTR_C1: CHARCURVE; (*0UTREACH CALCULATION*)
Cl:ARRAY[O. . 10]OF POINT: = (X:=0，Y:=38)，(X:=144，Y:=75)，(X:=261, Y:=100), (X: =549, Y:=145), (X:=895, Y:=186), (X:=1084, Y:=205), (X:=1515, Y:=238), (X:=1737, Y:=251)，(X:=1962, Y:=263), (X:=2187, Y:=273), (X:=2410, Y:=280);
功能块CHARCURVE含义如下
FUNCTI0N_BL0CK CHARCURVEVAR_INPUTIN:INT;
N: BYTE;
END_VARVAR_0UTPUTOUT:INT;
ERR: BYTE;
通过以上数据及功能块含义，得到如图6图形，图6，可清楚计算出，每一位置的工作半径与脉冲数之间的关系，即步骤六。采用本发明计算的工作半径读数非常准确，完全确保了吊机在最大和最小工作半径内正常工作，此项技术适合于任何一种绳索变幅的吊机，无需在吊机臂架上安装角度指示仪。 最后说明，以上实施例子仅用以说明本发明的技术方案，任何对本发明技术方案的修改或者等同替换，均在涵盖于本发明的保护范围内。
权利要求
1.利用PLC优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法，其特征在于包括如下步骤， 第一歩计算变幅钢丝绳工作半径与仰俯角度的对应关系； 第二步计算仰俯角度与臂架编码器脉冲数的对应关系； 第三步列出工作半径与臂架编码器脉冲数间的关系； 第四步选取11组数据，包括最高和最低位置数据，输入到PLC程序中； 第五步PLC程序中的Charcurve函数根据输入数据，描绘出平滑曲线； 第六步在工作半径范围之内，臂架编码器脉冲数实时准确地计算出臂架工作半径。
2.根据权利要求I所述的利用PLC优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法，其特征在于所述的第一歩中，变幅钢丝绳工作半径与仰俯角度的对应关系为R=Lcosa，其中，工作半径为R，臂架长度为L，仰俯角度为a。
3.根据权利要求I所述的利用PLC优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法，其特征在于第二步中，设定仰俯角度与臂架编码器脉冲数的对应关系，其中设置最高角度即83度吋，臂架编码器的读数为零，随着角度減少，编码器相应读数増加，以编码器读数根据臂架卷筒旋转的圈数来计算，卷筒每逆时针旋转ー圈，编码器脉冲数増加1000。
4.根据权利要求I所述的利用PLC优化变幅钢丝绳工作半径计算的方法，其特征在于第三步中，利用程序计算工作半径与臂架编码器脉冲数间的关系，由于工作半径与仰俯角度以及角度与臂架编码器脉冲数之间关系已确立，仰俯角度每下降五度，即可列出他们之间的关系。
全文摘要
本发明涉及吊机工作半径的测量，具体的讲是涉及一种船用吊机臂架工作半径计算方法。本发明计算臂架的工作半径读数是基于编码器读数而成的，在程序中对编码器读数在千分之五误差时会自动进行校正，所以显示的工作半径读数非常准确，完全确保了吊机在最大和最小工作半径内正常工作。此项技术适合于任何一种绳索变幅的吊机，无需在吊机臂架上安装角度指示仪，节省成本，结构简单，易于调整。
文档编号G06F19/00GK102867126SQ20121034852
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者刘为民, 鞠宁, 史美松 申请人:德瑞斯博海机械设备(大连)有限公司