一种绞纲机匀速放绳结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于绞纲机技术领域，特别是船用绞纲机，具体是一种绞纲机匀速放绳结构。
【背景技术】
[0002]目前电动绞纲机转动时，绞纲机的快慢由人来操纵手柄来完成；即人来操纵手柄来改变绞纲机的角速度以达到改变收放绳缆速度的目的。由于绳缆一层一层排布于绞纲机上，当船在匀速向前开动时，很难实现匀速和接近船速放缆；同时由于绞纲机的拉力一定，当船在匀速向前开动并且匀速收放缆时，海浪对船舶突然冲击(或对缆绳冲击)，此时有可能对人员及设备造成伤害，特别是容易使得电缆受损。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术不足，提供一种绞纲机匀速放绳结构，这种绞纲机放绳结构通过传感器采集的速度及张力数据，经PLC处理后，以达到改变电机速度，从而实现缆绳速度恒速收放缆及防冲击的张力控制目的。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决:一种绞纲机匀速放绳结构，包括绞纲机本体，所述绞纲机本体上设置有卷筒，所述绞纲机本体上设置有三滑轮拉力传感器，所述三滑轮拉力传感器内设置有三个交错设置的滑轮，至少一所述滑轮侧面设置有磁钢，所述三滑轮拉力传感器上设置有与所述磁钢配合的霍尔传感器，所述卷筒上设置有变频驱动装置，所述三滑轮拉力传感器、所述霍尔传感器、所述变频驱动装置均与以PLC为核心的计算控制系统电气连接。
[0005]上述技术方案中，优选的，所述霍尔传感器与所述磁钢的最近距离为4~6cm。
[0006]上述技术方案中，优选的，所述磁钢设置于中间的所述滑轮上，由于中间的滑轮与钢丝绳的接触面积最大，因而中间位置的滑轮最不容易与钢丝绳打滑，因此将磁钢设置于中间的滑轮上检测精度最高。
[0007]本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果:这种绞纲机放绳结构通过传感器采集的速度及张力数据，经PLC处理后，以达到改变电机速度，从而实现缆绳速度恒速收放缆及防冲击的张力控制目的。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型三滑轮拉力传感器的主视图。
[0009]图2为本实用新型三滑轮拉力传感器的侧视图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:参见图1至图2，一种绞纲机匀速放绳结构，包括绞纲机本体，所述绞纲机本体上设置有卷筒，所述绞纲机本体上设置有三滑轮拉力传感器1，所述三滑轮拉力传感器I内设置有三个交错设置的滑轮2，至少一所述滑轮2侧面设置有磁钢3，所述三滑轮拉力传感器I上设置有与所述磁钢3配合的霍尔传感器4，所述卷筒上设置有变频驱动装置，所述三滑轮拉力传感器2、所述霍尔传感器24、所述变频驱动装置均与以PLC为核心的计算控制系统电气连接，所述霍尔传感器4与所述磁钢3的最近距离为4~6cm，所述磁钢3设置于中间的所述滑轮2上。
[0011]这种传感器在使用时，将钢丝绳从滑轮的间隙中穿过三个滑轮，在收放钢丝绳的过程中钢丝绳压紧滑轮从而测出钢丝绳的拉力，同时在收放绳过程中，滑轮转动，滑轮每转动一周，磁钢经过一次霍尔传感器，霍尔传感器发出脉冲信号，PLC根据霍尔传感器发出脉冲的时间，滑轮的周长即可计算出钢丝绳长度，速度以及加速度等参数。当然为了提高测量精度，在滑轮的侧面可以均匀间隔的安装多个磁钢。
[0012]PLC数据输出控制变频器及电机转速:由于PLC模拟量模块(D/A数据量/模拟量转换曲线)为0~1000的数据量对应0~10V的模拟量，而变频器0~10V的模拟量对应频率O-1OOHz ;则模拟量模块0~1000的数据量对应变频器频率0~100Hz，那么模拟量模块数据量与变频器频率的比例关系为1000:100即10:1 ;由于电机运行速度的公式为n=60*f/p(n=电机转速，f=频率，P=磁极对数4极电机的磁极对数为2即p=2)，那么改变0~1000的数据量就可以改变电机的转速。
[0013]恒速控制及张力控制:设采集速度当前值为S ;设速度设定值为SO ;设速度设定值的上限为S1=S0+S0*10% ;设速度设定值的下限为S2=S0-S0*10% ;设张力显示当前值为H)；由于绞纲机额定拉力为10kN，超载1.5倍，所以设定绞纲机最大拉力为15 kN。
[0014]恒速控制:设备开启后(无论收揽或放缆)将“手动/自动”旋钮旋至“自动”，在触摸屏上进行收放缆速度设定SO米/分钟及长度设定Y米，当按下“收绳”(或“放绳”)按钮时，由于S0>S同时为防止绞纲机从O速到SO米/分钟的冲击问题，PLC在运行程序时以1Ηζ/0.1秒进行速度累加(5秒钟后电机运行的频率为50 Hz,电机转速可达1500转/分左右)；当采集速度当前值S在SI和S2之间时PLC停止速度累加并输出恒定数值，电机按照当前速度运行。反之，当S0〈S时PLC在运行程序时以ΙΗζ/0.1秒进行速度递减；当采集速度当前值S在SI和S2之间时PLC停止速度累加并输出恒定数值，电机按照当前速度运行。以此到达恒速运行的目的。
[0015]张力控制:当放缆时张力显示当前值为H)多15kN时，PLC在运行程序时以ΙΗζ/0.5秒在现有速度上进行速度累加变频驱动装置带动绞纲机加速运行，3秒钟(时间可调)后如果还是张力显示当前值H)彡15kN则停止加速并报警。如果3秒钟(时间可调)后张力显示当前值HK15kN则返回至设定值放缆。
[0016]当收缆时张力显示当前值为H)彡15kN时，PLC在运行程序时以ΙΗζ/0.5秒在现有速度上进行速度递减电机带动绞纲机减速速运行，3秒钟(时间可调)后如果还是张力显示当前值H) ^ 15kN则停止减速并报警。如果3秒钟(时间可调)后张力显示当前值RK15kN则返回至设定值收缆。
[0017]这种绞纲机放绳结构通过传感器采集的速度及张力数据，经PLC处理后，以达到改变电机速度，从而实现电缆线速度恒速收放缆及防冲击的张力控制目的。当张力控制与匀速控制出现冲突时，张力控制优先级高于匀速控制。
【主权项】
1.一种绞纲机匀速放绳结构，包括绞纲机本体，所述绞纲机本体上设置有卷筒，其特征在于:所述绞纲机本体上设置有三滑轮拉力传感器(1)，所述三滑轮拉力传感器(I)内设置有三个交错设置的滑轮(2)，至少一所述滑轮(2)侧面设置有磁钢(3)，所述三滑轮拉力传感器(I)上设置有与所述磁钢(3)配合的霍尔传感器(4)，所述卷筒上设置有变频驱动装置，所述三滑轮拉力传感器(I )、所述霍尔传感器(4)、所述变频驱动装置均与以PLC为核心的计算控制系统电气连接。
2.如权利要求1所述的一种绞纲机匀速放绳结构，其特征在于:所述霍尔传感器(4)与所述磁钢(3)的最近距离为4~6cm。
3.如权利要求1所述的一种绞纲机匀速放绳结构，其特征在于:所述磁钢(3)设置于中间的所述滑轮(2)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种绞纲机匀速放绳结构，包括绞纲机本体，所述绞纲机本体上设置有卷筒，所述绞纲机本体上设置有三滑轮拉力传感器，所述三滑轮拉力传感器内设置有三个交错设置的滑轮，至少一所述滑轮侧面设置有磁钢，所述三滑轮拉力传感器上设置有与所述磁钢配合的霍尔传感器，所述卷筒上设置有变频驱动装置，所述三滑轮拉力传感器、所述霍尔传感器、所述变频驱动装置均与以PLC为核心的计算控制系统电气连接。这种绞纲机放绳结构通过传感器采集的速度及张力数据，经PLC处理后，以达到改变电机速度，从而实现缆绳速度恒速收放缆及防冲击的张力控制目的。
【IPC分类】B66D1-48, B63B21-16, B66D1-52
【公开号】CN204507178
【申请号】CN201520023945
【发明人】虞锋彬, 张国锐, 贺波, 赵小鹏, 陈海涌, 陈勇, 张小卿
【申请人】捷胜海洋装备股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月14日