一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统，其特点是起重机的旋转/变幅机构上设有电子罗盘，行走机构上设有光电编码器；驱动装置设有变频器；所述电子罗盘、光电编码器和变频器与PLC主机连接构成起重机的控制闭环，当起重机臂架进入危险区域时由PLC主机发出报警或向变频器发出停机保护信号，实现起重机臂架和行走的实时监控。本实用新型与现有技术相比具有报警和停机保护功能，精确监控起重机臂架和行走的运行状态，避免臂架在工作过程中与周边物体发生擦碰，确保起重机在交叉作业时的起吊运行安全，降低司机作业强度，生产安全和效率大大提高。
【专利说明】一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及工业自动化控制【技术领域】，尤其是一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统。
【背景技术】
[0002]门座式起重机为船厂或港口装卸工件用，是船厂的重要生产设备，主要包括起升、变幅、旋转和行走机构。旋转和变幅机构驱动门座式起重机臂架进行水平和垂直方向的旋转，行走机构驱动门座式起重机沿地面轨道运动。门座式起重机运行时，需要依靠司机和地面调度人员通过肉眼观察起重机位置，凭借经验实现预警，而人工观察无量化数据，手动调节无参考坐标，操作容易发生偏差，以致起重机的安全事故频发。现在工厂的设备密度逐年增高，固定式起重机工作面多为交叉作业，臂架在工作过程中容易和周边物体发生擦碰，轻则碰撞设备造成工件失稳，重则造成人生伤亡事故，给起重作业带来一定的安全隐患。
[0003]目前，采用精度为民用级的GPS定位和测量轮、光电编码器以及机械式角度传感器对门座式起重机臂架的空间位置进行监测，确保门座式起重机在交叉作业时的生产安全。现有技术存在的问题是:民用级的GPS定位精度度一般>10m，若要提高其精度到m级，则需要建立地面基站，地面基站的建设成本显然高于门座式起重机控制系统的造价，此外还有无线电通信的干扰问题。测量轮和光电编码器安装在旋转机构的驱动齿轮上，设备费用和施工成本高，需要经常校正机械公差和设备运行的累计误差，精度低，体积大，而且无法实现数字信号输出。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统，采用光电编码器和电子罗盘与PLC构成起重机臂架实时监测的控制闭环，当臂架进入危险区域时该控制环路由PLC进行报警或保护停机，有效监测臂架的空间状态和行走机构的轨道位置，避免了臂架在工作过程中与周边物体发生擦碰，确保起重机在交叉作业时的起吊运行安全，结构简单，操作方便，降低司机作业强度，生产安全和效率大大提闻。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统，包括设有臂架旋转/变幅机构和起重机行走机构的门座式起重机，臂架旋转/变幅机构和起重机行走机构连接驱动装置，其特点是所述臂架旋转/变幅机构上设有电子罗盘；所述起重机行走机构上设有光电编码器；所述驱动装置设有变频器驱动；所述变频器、电子罗盘和光电编码器与设有触摸屏或外接工控机的PLC主机连接构成起重机控制闭环；所述PLC主机设有起重机臂架的碰撞危险区域和报警或停机保护程序，当起重机臂架进入危险区域时由PLC主机发出报警或向变频器发出停机保护信号，并由触摸屏或外接工控机动态显示，实现起重机臂架和行走的实时监控。
[0006]本实用新型与现有技术相比具有报警和停机保护功能，精确监控起重机臂架和行走的运行状态，避免臂架在工作过程中与周边物体发生擦碰，确保起重机在交叉作业时的起吊运行安全，降低司机作业强度，生产安全和效率大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]参阅附图1，本实用新型由PLC主机I与设置在门座式起重机4上的电子罗盘1、光电编码器6和设置在驱动装置3上的变频器2连接而成，所述电子罗盘5设置在臂架旋转/变幅机构41上；所述光电编码器6设置在起重机行走机构42上；所述驱动装置3由变频器2驱动；所述变频器2、电子罗盘5和光电编码器6与设有触摸屏或外接工控机7的PLC主机I连接构成起重机控制闭环；所述PLC主机I设有起重机臂架的碰撞危险区域和报警或停机保护程序，当起重机臂架进入危险区域时由PLC主机I发出报警或向变频器2发出停机保护信号，并由触摸屏或外接工控机7进行动态显示，实现起重机臂架和行走的实时监控。
[0009]本实用新型是这样安装和工作的:将设有触摸屏或外接工控机7的PLC主机I设置在起重机的司机室；电子罗盘5设置在门座式起重机4的臂架旋转/变幅机构41上；光电编码器6设置在起重机行走机构42上；变频器2设置在驱动装置3上；PLC主机I采用控制电缆与电子罗盘5、光电编码器6和变频器2连接，电子罗盘5为LP3300型三轴对臂架旋转/变幅机构41进行水平和垂直位置的检测，实时监测门座式起重机4的臂架空间位置，光电编码器6采用绝对值对起重机行走机构42的空间位置进行实时监测。PLC主机I则根据预先设定的碰撞危险区域与实时空间位置进行逻辑判断，当门座式起重机4的臂架进入危险区域时，由PLC主机I发出报警或者向变频器2发出保护停机信号，由变频器2控制驱动装置3停止臂架旋转/变幅机构41的运行。电子罗盘5将实时监测的数据输入PLC主机I并由触摸屏或外接工控机7实时动态显示门座式起重机4臂架的空间位置与设定的碰撞危险区域，为操作人员提供了有效的量化参考系，极大地避免了误操作和门座式起重机4的臂架进入危险区域。当门座式起重机4的臂架进入危险区域时，司机室内设置的蜂鸣器报警器和动态显示，及时提醒司机进行操作调整，确保起吊运行安全，降低司机作业强度。
[0010]以上只是对本实用新型作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种基于光编和电子罗盘的门座式起重机位置监控系统，包括设有臂架旋转/变幅机构(41)和起重机行走机构(42)的门座式起重机(4)，臂架旋转/变幅机构(41)和起重机行走机构(42)连接驱动装置(3)，其特征在于所述臂架旋转/变幅机构(41)上设有电子罗盘(5);所述起重机行走机构(42)上设有光电编码器(6);所述驱动装置(3)设有变频器(2)驱动；所述变频器(2)、电子罗盘(5)和光电编码器(6)与设有触摸屏或外接工控机(7)的PLC主机(I)连接构成起重机控制闭环。
【文档编号】B66C13/46GK203820339SQ201420127278
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】熊冠楚, 张军, 汪洋 申请人:中船第九设计研究院工程有限公司