起重机防摇摆控制PPT课件

1、打过一次交道 便是永远朋友起重机防摇摆及防摇摆自动定位控制系统每台起重机都有载荷摇摆问题！集装箱起重机的防摇定位河南卫华 龚志明车间的各种行车的防摇定位每台起重机都有载荷摇摆问题！摇摆即振动，减摇即减振。机器的减振问题是个已经研究了几十年，甚至几百年的大课题。起重机防摇摆控制：一点发展历史最早的起重机防摇摆控制系统: 90年代, 美国麻省理工学院为美国能源部国家实验室核反应堆实验装置的遥控核起重机研制安装了防摇摆控制系统。开发防摇摆技术的公司主要有：Innocrane (芬兰，已由科尼收购） SmartCrane (美国USA, 港机) CePlus (德国，已由西门子接收) ABB Seoh

2、o (韩国)卫华（中国）起重机防摇摆控制：一点发展历史主要好处：可大幅度地提高起重机使用的生产效率，提高起重机使用的安全性，降低货物损坏及人员受伤害的风险使需要起重机设备的各种生产工艺过程实现高度自动化成为可能额外好处：减少起重机的点动操作，延长起重机的使用寿命提高起重机安全运行速度，因而进一步提高生产效率易于掌握和操作，减少对操作员工的培训时间，减少操作员工的工作劳动强度安装防摇摆控制系统的好处闭环控制：测量载荷摇摆角度，反馈控制，复杂，很贵，市场推广困难。起重机防摇摆控制：基本方案分二两类开环控制：只需控制大小车的运行速度，简单有效，市场推广有潜力。大车小车运行速度载荷运动动力驱动控制器摇

3、摆角测量摇摆角大车小车运行速度载荷运动动力驱动控制器摇摆角PLC变频器电气电路起重机防摇摆控制系统示意图（开环控制）编码器小车大车操作设备载荷POSICAST控制方法：消除阶跃响应的超调O.J.M. Smith (U. Calif. Berkeley 终身教授)50年代 提出POSICAST控制方法：二阶线性系统响应（单频阻尼振动）输入输出河南卫华 龚志明POSICAST控制方法在防摇摆控制的应用小车水平运动位置载荷水平运动位置POSICAST控制方法在防摇摆控制的应用小车水平运动速度载荷水平运动速度防摇控制（开环）基本方法：控制大小车速度POSICAST控制方法在防摇摆控制的应用：加速过程小

4、车载荷起始状态：小车速度 vc=0vc=V/2起始状态：载荷速度 vm=0vm=0vm=V最大摆角时vm=V/2vm=V小车加速（假设加速时间为零）小车加速（假设加速时间为零）小车匀速运行小车匀速运行vc=V/2vc=V/2vc=V防摇控制（开环）基本方法：控制大小车速度POSICAST控制方法在防摇摆控制的应用：减速过程小车载荷起始状态：小车速度 vc=Vvc=V/2起始状态：载荷速度 vm=Vvm=Vvc=V/2vc=V/2v2=0vc=0v2=0小车匀速运行小车匀速运行最大摆角时vm=V/2小车减速（假设减速时间为零）小车减速（假设减速时间为零）河南卫华 龚志明防摇控制（开环）基本方法：

5、控制大小车速度小车：载荷vc=0vc=Vvm=0vm=0vm=Vvm=V/2vm=V加速加速匀速匀速vc=Vvc=0vc=V还有其他各种控制小车速度的方法来防摇，例如：vc=0减速停止vm=V/2起重机载荷摇摆特能分析：近似简单单摆vc acLF=mg小车载荷vm amf =mg sin + d Lf =m amd : 载荷摇摆频率 : 载荷摇摆阻尼比载荷摇摆幅值衰减：exp(- t/) : 载荷摇摆幅值衰减时间常数nd起重机载荷摇摆系统分析=？实际起重机载荷的摇摆特性比简单单摆要复杂得多。更好的起重机防摇摆控制方法一直在摸索研究。河南卫华防摇摆自动定位控制系统 自主研发成功防摇摆控制技术，使

6、起重机载荷摇摆的幅度减少95%以上（实测摇摆角小于0.2度），达国际领先水平。自主研发成功起重机高精度精确自动定位控制技术，控制精度达2毫米，达国际领先水平。自主研发成功防摇摆精确自动定位控制技术，世界首创、填补在此领域中的技术空白。 视频3分钟防摇摆自动定位电气控制系统通信总线 PLC主升电机主升变频器主升编码器常规操作电控电路副升电机副升变频器副升编码器小车电机小车变频器小车编码器大车电机大车变频器大车编码器系统概要：双钩，全变频手动操作防摇摆自动定位防摇摆精确防摇摆，精确自动定位河南卫华 龚志明防摇摆自动定位电气控制系统大车编码器主升变频器通信总线 PLC主升电机主升编码器常规操作电控电

7、路副升电机副升变频器副升编码器小车电机小车变频器小车编码器大车电机大车变频器可选用不同品牌的变频器：施耐德，西门子，ABB，三菱，SEW安川，台达，汇川，等精确防摇摆，精确自动定位普通桥式起重机防摇摆电气控制系统通信总线 PLC主起升电机主起升编码器常规操作电控电路小车电机小车变频器大车电机大车变频器系统概要：大小车变频双钩无自动定位副起升编码器副起升电机精确防摇摆，减摇95%以上变频车安装防摇摆控制系统需要增加的主要电气元件 PLC主起升编码器通信总线副起升编码器精确防摇摆，减摇95%以上河南卫华 龚志明对防摇要求不高的行车：新的防摇控制方案通信总线 PLC主起升电机常规操作电控电路小车电机

8、小车变频器大车电机大车变频器系统概要：大小车变频手动操作防摇摆无自动定位副起升电机标准防摇摆，减摇90%以上河南卫华 龚志明新的防摇控制方案，变频车安装防摇摆控制系统需要增加的主要电气元件 PLC通信总线标准防摇摆，减摇90%以上 PLC控制器和通信总线应该是必不可少的器件了 可选用有更好性价比的器件（长远任务）河南卫华 龚志明防摇摆控制系统功能模块（控制程序）防摇摆控制系统标准配置基本功能模块手动标准防摇摆控制功能模块手动精确防摇摆控制功能模块点动防摇摆控制功能模块半自动防摇摆自动定位控制功能模块（根据要求开发） 全自动防摇摆自动定位控制功能模块（根据要求开发）特殊控制功能模块，如同步控制等

9、（根据要求开发）河南卫华 龚志明防摇摆控制系统配置选择汇总选择名称控制软件模块主要硬件备注1标准防摇控制1.基本功能模块2.标准防摇模块1.大小车变频2.PLC及通信总线2精确防摇控制1.基本功能模块2.标准防摇模块3.精确防摇模块4.点动防摇模块1.大小车变频2.PLC及通信总线3.起升编码器3防摇自动定位控制1.基本功能模块2.标准防摇模块3.精确防摇模块4.点动防摇模块5.防摇定位控制模块6.专用应用控制程序1.大小车变频2.PLC及通信总线3.起升编码器4.大小车编码器5.起升变频根据用户要求开发专用应用控制程序4特殊防摇控制系统根据用户要求配置根据用户要求配置河南卫华 龚志明防摇摆控制技术推广变频行车性能优越，节能，是发展趋势。起重机防摇技术一定会得到推广应用。不久的将来每个人都会说：起重机