非对称最优法在轨道式集装箱门式起重机自动纠偏控制系统中的应用
集装箱码头轨道吊智能远程操控系统优化设计
.C 山"""％”如丿 /2020年第11期 总第354期17裝备技术江苏鼎盛重工有限公司 冯涛上海海事大学蔡春波江苏鼎盛重工有限公司 何水辉，沈利，杨玉梅轨道式集装箱龙门起重机（以下简称“轨道吊”） 是集装箱码头堆场的主要装卸设备,其自动化程度、作业效率是制约码头发展的关键因素。
作为自动化 集装箱码头基础技术之一，轨道吊远程操控技术的 发展一直备受关注,设备制造商和港口企业对轨道 吊远程操控系统的研发从未停止。
近年来，随着自 动化集装箱码头技术的发展,传统集装箱码头管理者为了进一步提高码头整体作业效率和优化业务 流程，对轨道吊等设备实施智能远程操控改造；与此同时，物联网、传感器检测、无线通信、远程控制 等技术的成熟为研发先进的轨道吊等设备远程操 控系统提供技术支撑。
本文在传统轨道吊远程操控技术的基础上，从定位系统、通信系统、安全防护系统、视频系统等方面优化设计轨道吊智能远程操控 系统，以期提升轨道吊作业效率、安全性和自动化程度。
1轨道吊智能远程操控系统构成轨道吊智能远程操控系统主要包括远程操作 系统、视频系统、通信系统、自动纠偏系统和定位系统等五大子系统，具体作业实现过程如下:首先，在传统轨道吊的基础上，通过安装视频监控设备、激光扫描仪、服务器和传感器等辅助装置，实现轨道 吊自动化或半自动化运行；然后，通过人员在远程操作台的操作，完成轨道吊作业过程。
为了满足集装箱码头自动化作业要求，轨道吊智能远程操控系统必须具备高精度自动定位、低延时实时视频图像传输、高效可靠通信等功能。
为此，在传统轨道吊远 程操控技术的基础上，从设备通信、定位、安全防护等方面优化轨道吊远程操控系统，通过采用光纤通信、格雷母线大车定位、智能视频避障以及吊具智 能防摇等技术，进一步提升轨道吊远程操控系统的作者简介:冯涛（1971—）,男，工程师,从事起重运输工程机械管理工作；蔡春淑1974—）,女，高级工程师，从事起重设备智能制造及运维研究工作;何水挥（1984—）,男，工程师，从事起重运输工程机械设计工作3必妙S龙必18Vol.31No.11General Serial No.351E Q U IP M E N T pp T E C H N O L O G Y 自动化和智能化水平。
219512225_大型龙门起重机角度纠偏装置的应用及检验分析
大型龙门起重机角度纠偏装置的应用及检验分析宋春波 刘晓超南通中远海运川崎船舶工程有限公司 南通 226000摘 要：龙门起重机纠偏系统是大车行走最关键的控制系统之一，影响大车啃轨程度和驱动性能，也关乎大车运行和联机抬吊的安全。
文中以角度纠偏装置为例，阐述了该装置各个组成及纠偏原理，详细说明了联机抬吊过程中出现的问题及改进措施，并对纠偏装置的试验、使用及检验给出指导，为类似装置的应用提供借鉴。
关键词：角度纠偏装置；纠偏精度；空行程；检验中图分类号：TH213.5 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）12-0086-05Abstract: The deviation correction system of gantry crane is one of the most critical control systems of the traveling mechanism of the cart, which not only affects the rail gnawing and driving performance of the cart, but also concerns the safety of the cart operation and online lifting. Taking the angle deviation correction device as an example, the structure and deviation correction principle of the device are expounded, the problems and improvement measures in the online lifting process are explained in detail, and guidance is given on the test, use and inspection of the deviation correction device, which provides reference for the application of similar devices.Keywords:angle correction device; deviation correction accuracy; idle stroke; test0 引言大型龙门起重机一侧为刚性腿，与主梁为刚性焊接结构；另一侧为柔性腿，与主梁由柔性铰连接。
一种新型自动纠偏装置在门式起重机上的应用
工控机技术 、 人机界面和传感器技 术完美地结合 到一起 ， 纠偏 精度更 高更可 靠， 决 了大跨度和大起 升高度起 使 解
重机跑偏 、 啃轨现象 ， 实现起重机 自动调 整两侧 支腿运行状态和实 时监控 。
关键 词 ： 人机 界面 ； 自动纠偏 ； 对轨 ； 自动回复
中 图分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ２３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８— ０ ３ ２ １ ）４— ０ １— ３ １０ ２ ９ （０ ２ ０ ０ １ ０
大车 的不 同步误 差可 在 触摸 屏 上 实时 显示 ， 于 便
用双 重保 护 的 纠偏 装 置并 设 置初 始 位 置基 准 点 。大 操 作人 员实 时掌 握大 车 的偏差 状态 。 码器 检测 两腿 的实 际位 置信号 ， 入 Ｐ Ｃ进 行 比较 运 输 Ｌ 算 ， 对柔性 腿进 行速 度调 整 ， 现 大车 的同步 控 制 。 实
消 除偏 差后恢 复大 车运行 。
号 。司机 通过 手动操 作柔 腿运 行 机 构 进行 手 动 纠偏 ， 装于 同一地 梁上 ， Ｂ编码 器 装在 自由轮上 与 Ｂ侧 接 近
主 梁变形 ， 重影 响 起 重 机 的使 用 寿命 和 安 全 运 行 ， 严 为 了解决 这 些 问题 ， 户 对 纠偏 技 术 提 出很 严 格 的 用
１ 装 置的组成
本 装 置有 工 控 机 、 机 界 面 －］Ｐ Ｃ 两 个绝 对 人 ２、Ｌ 、
要求 ， 传统 的 纠偏 方 法 是 依 靠 手 动操 作 和仪 器 测 量 值 编码 器 、 两个 自由轮 和两 个接 近 开关 组成 。 如 图 １ 调整 ， 但是 ， 重机 运 行 比较 频繁 ， 起 这样 不但 效 率低 、 所示 ：
轨道式集装箱门式起重机的系统原理、使用与维修
轨道式集装箱门式起重机的系统原理、使用与维修JMG4535轨道式集装箱龙门起重机一、总则本起重机专供集装箱货场上作国际标准集装箱的装卸车及堆垛之用。
在龙门起重机的行走距离内可以进行吊一箱过三箱的作业，为扩大起重机的作业范围，本机具有两侧7.5米的外伸距，加上龙门架跨度内的35米工作长度，形成50米长的小车作业线。
起重机可以在门架跨度内堆存12排集装箱；在外伸距处作车道的集装箱装卸车作业。
同时，为了适应不同的集装箱堆放方向和集装箱拖车行走方向，本机设计有小车旋转机构，可使集装箱索具在空载或满载时都能旋转±170°，以提高装卸效率。
本机配备伸缩式集装箱索具（亦称吊具），索具的开闭锁动作和伸缩可以由司机在操纵室操作。
本起重机在轨距35米的轨道上运行，轨道型号为QU80，轨道安装质量必须达到中华人民共和国交通部标准JT5022-86《港口起重机轨道安装技术条件》的规定，以保证起重机在额定载荷下安全使用。
操纵室悬挂在小车旋转架上，和旋转架、集装箱索具一起横移和旋转，保证司机有良好的视线，以便准确对箱操作。
本起重机各机构均为工作性机构。
即都能带载动作，完成20英尺或40英尺集装箱的起升、下降、横移、旋转及整机沿堆场轨道运行。
起重机的设计和校核均按我国国家现行标准GB3811-83《起重机设计规范》和GB6070-85《起重机械安全规程》的相应规定执行，以保证本起重机在集装箱装卸作业时正常工作。
起重机总体性能表：1、起重量：起重能力 45吨，吊（索）具下起重量 35吨装卸集装箱（长×宽）20×8英尺，40×8英尺2、起升高度：轨上12米，轨下5米吊（索）3、具旋转角度±17004、门架跨距：35米，门架两侧外伸距7.5米，门架基距15.5米5、工作速度：起升 14.1米/分，小车横行 62米/分，吊（索）具旋转：1.13转/分，大车运行 51米/分6、起重机最大工作轮压 27吨/轮，大车使用钢轨 QU80，使用电源种类： 3相 380伏 50赫供电方式：电缆卷筒绕入/±100米，电力装机容量CZ=6，JC=40%，255.5千瓦7、起重机总重量：260吨。
轨道式集装箱门式起重机网络化的实际应用及展望
Ｐ Ｃ程序 ，确认 故 障原 因，并 指导 现 场维 修 人员 直 Ｌ 接对故 障点进 行排查 工 作 ，减 少 了维修 时 间 。
２ 半 自动 、全 自动 功 能
半 自动 、全 自动轨 道 吊是 依靠 轨 道 吊通 讯 Ｐ Ｃ
随着 网 络设 施 的 不 断 普 及 应 用 ，轨 道 式 集 装 箱 门式起 重机 （ 下 简 称 轨 道 吊 ） 已具 有 通 讯 网 以 络 、可 视化 监 控 等 先 进 的 网 络 化 设 备 ，并 构 成 了 设备一 码 头一 海关一 外 围 等信 息 互 通 的基 础 条 件 。 而 如何 在 这 些 先 进 的 网 络 设 备 的基 础 上 ，利 用 设 备 自身 资 源 ，开 发 相 应 的 软 件 平 台 ，形 成设 备 系 统 与码 头 系 统 的信 息 交 互 ，完 善 码 头 网 络 化 、系
轨 道 式 集 装 箱 门式 起 重 机 网络 化 的 实 际应 用 及 展 望
鞠 宏斌 董 怡春 郝 杨
１大连 港 集装箱发 展有 限公 司 大连 １ ６ ０ ２大连 集发 港 口技 术服务 有 限公 司 大连 １６ ０ ６１ １ ６１ １
文 章 编 号 ：１０ ０ ８ （０ １ ８— ０２—０ ０ １— ７ ５ ２ １ ）０ ０ ２ ２
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重信 息 的准确 ，制定 出具 体 的取值 流 程为 ： 在码 头 得 到 船 方 进 口箱 的 相 关 信 息后 ，由码 头计 划 人 员 编 制 卸 船 计 划 ，并 通 过 无 线 网 络 ，将 进 口箱卸 船 指 令 发 送 到 轨 道 吊无 线 终 端 系 统 ，轨 道 吊司机 在 比对 进 口箱 的 相关 信 息 后 （ 括箱 号 、 包 尺寸 等 ） ，将无 线 终端 系 统 中的操 作 模 式 转 至监 控
起重机自动纠偏系统的改进
起重机自动纠偏系统的改进摘要：本文主要探讨了起重机自动纠偏系统的改进和纠偏系统。
关键词：起重机；自动偏离；系统改进前言门式起重机在大型工矿企业、港口中有着广泛的应用。
在大跨度门式起重机工作时，由于跨度大，经过长时间运行会出现两侧支腿超前或滞后，会使主梁变形，严重影响了起重机的使用时间和安全运行，为了解决这些问题，用户对纠偏技术提出很严格的要求，传统的纠偏方法是依靠手动操作和仪器测量调整，但是，起重机运行比较频繁，这样不但效率低、而且存在严重的安全隐患。
本文中基于PLC和传感器的自动纠偏装置克服了以上的集中问题，而且实时监控起重机运行状态，实时在偏差范围进行自动纠偏。
1.装置的组成本装置有工控机、人机界面、PLC、两个绝对值编码器、两个自由轮和两个接近开关组成。
图：自动纠偏装置结构框图本纠偏装置逻辑控制为起重机自身电气控制系统的西门子S7-226型PLC；采用倍加福NBB15-30GM50-12电感式接近开关为啃轨信号检测传感器，它具有精密检测和适应恶劣环境等优点;安装在从动轮上的绝对值编码器检测大车位移速度，通过PLC逻辑比较计算，对支腿进行速度调整。
2.变频纠偏系统2.1、变频纠偏原理随着变频技术的不断发展和广泛的应用，起重机的大车运行机构也越来越选择与变频调速的方案。
使用变频空调技术可以使得大车运行机构具有比较完美的机械特性和良好的启、制动性能。
笔者提出了变频纠偏在起重机纠偏上的原理，并且设计出变频纠偏的实验装置，如下图所示。
图：变频纠偏装置示意图1、3—主动车轮；2、5—电机；4、8-变频器；6-单片机系统；7-车架；9、10、11、12-编码器。
该系统采用自动检测、自动调整的主动式预防纠偏，是解决起重机啃轨的一种新方法。
该系统由位移传感器、计算机、变频器、电动机组成。
纠偏电压根据起重机的运行速度而改变，纠偏电压的保持周期与信号采样间隔时间相等。
变频器在此控制的电压作用之下，一套升高输出频率，另一套则是降低输出频率，方便于使变频器控制在电动车轮一边增加其行驶的速度，另一边又降低其行驶的速度或者保持输出的频率不变，将另一套做出调整的方案。
轨道式起重机运行机构自动纠偏装置设计
Ｐ ｒ Ｏ ｅａｉｎ ２ ０ ． ｏ ２（ ｅｉｌＮｏ １ ６） ｏｔ ｐ ｒｔ ０ ６ Ｎ ． Ｓ ｒ ． ６ ｏ ａ
轨 道 式 起 重 机运 行 机 构 自动 纠偏 装 置设 计
武 汉理 工 大 学 自动 化 学 院 徐 沪 萍
影 响 起 重 机 的 正 常 使 用 ， 短 了 车 轮 和 轨 道 的 使 用 缩
图 ２为起 重 机大 车车 轮 自动纠 偏装 置 的组成 框 图。该 系统 的硬 件设 备 主要 由接 近开关 、 编码 器 、 角 Ｐ Ｃ等 组 成 。 啃 轨 信 号 检 测 传 感 器 采 用 西 门 子 Ｌ ３ Ｇ Ｅ Ｏ 电感 式 接 近 开 关 （ 测 距 离 为 ０ ６～ Ｒ ４Ｂ Ｒ 探 ． １ ． ｍ） ， 具 有 精 密 检 测 和 适 应 于 恶 劣 环 境 ５０ｍ 它 （ 雨水 、 污 ） 显 著特 点 。４个 接 近 开关 分 别安 装 油 等
起 重机 车 轮 在 轨道 上 行 走 ， 当车 轮 中心线 与 轨 道 中心线 无 偏移 时 ， 自动 纠偏 系统 无纠偏 调 整信 号 ， 左 右侧 驱动 电机 输 出 特性 相 等 ， 重 机按 直 线 控 制 起
方 式运 行 。
当车 轮 中心 线 与 轨道 中心 线 发 生 一定 偏 移 时 ，
１
２ 起 重 机 车 轮 自动 纠偏 装 置 设 计
２ １ 自 动 纠偏 装 置 的 功 能 要 求 ．
匡
百
轮
． ．
为 了 实现 起 重 机 运行 机 构 自动 纠偏 ， 轮 自动 车
右
１一 恒 母 匿 ｌ一 Ｐ母 Ｌ ｃ
一
纠偏 装 置应 具有 以 下 功 能 ： 起 重 机运 行 车 轮工 作 ① 状 态检 测 （ 啃轨信 号 的 自动检 测 ） ② Ｐ Ｃ控 制 系统 ； Ｌ
纠偏控制技术在桥、门式起重机中的应用
动机 构 为 主 动 机 构 ，则 另 一 侧 为 被 动 机 构 。而 该
起 重 机大 车 运 行 主动 机 构 的 行 走 速 度 可 根 据 Ｐ Ｌ Ｃ
给定 ，采用 变频调 速调整输 出力矩 ，并结合 Ｐ Ｉ Ｄ 算 法进 行 控 制 ，被 动 机 构 则 跟 随 主 动 机 构 的行 走
速 度 而相应 变 化 。
Ｐ Ｌ Ｃ
一 一
主变 频器
… ｕ ｕ
一
…
一
一 ］
程控 制器 Ｐ Ｌ Ｃ中 ，经 Ｐ Ｌ Ｃ内 的程 序 逻 辑 运 算 及 比
主 速 令 度 ｌ 速 度 ｌ 。 — — ！ ， ｌ 速 逦 度 至 ｌ 『 ， ． ， ． １ 力 距 Ｌ 网
中能 保持 性 能 稳 定 ，重 复 性 良好 ，精 度 较 高 ，完
全优 于 国家试 验标 准 的方业 制动器惯性试验台 ［ Ｊ ］ ．起 重运
输机械 ， ２ ０ ０ ８（ ６ ） ： ８ ９—９ １ ．
［ ２ ］王全伟 ，文豪 ， 郭 遐 ．起 重机械制 动器 惯性试 验 系统
信 号
较后 ，将控制运行信号 和力矩变化 的调整 信号传
输 给 大车 左 右 ２个 变 频 器 ，使 得 其 中一 侧 的 输 出
力 矩快 速 、 自动 、准 确 地 跟 随 另 一 侧 的输 出 力 矩
变化 而变 化 ，从 而 消 除该 起 重 机 大 车 运 行 机 构 两 侧 行走 的偏斜 量 ，达 到控 制 的 目的 。 本纠 偏检 测控 制 系 统 为 负反 馈 闭环 控 制 系 统 ， 其 主要 由绝对 值旋 转 编 码器 、Ｐ Ｌ Ｃ、变频 器 、现场 总线 和驱 动机 构组 成 。其 纠偏 检 测 系统 结 构 如 图 １ 所 示 。该 纠偏 检 测 控 制 系 统 ，首 先 可 定 义 桥 、 门
一种应用于自动化轨道式集装箱门式起重机陆侧集卡自动化的新型控制系统
一种应用于自动化轨道式集装箱门式起重机陆侧集卡自动化的新型控制系统陈㊀操㊀童㊀巍㊀吴平平上海振华重工(集团)股份有限公司㊀㊀摘㊀要:分析了自动化轨道式集装箱门式起重机在陆侧交互区实现集卡自动化作业的需求,通过改进现有的集卡引导系统,开发出新型的集卡引导系统,实现对集卡快速㊁实时精准定位,并结合轨道式集装箱门式起重机自动化控制系统的自动控制技术,实现陆侧交互区的自动化抓㊁放箱作业,可减少其在陆侧交互区的人工介入时间,提升整体作业效率㊂㊀㊀关键词:自动化轨道式集装箱门式起重机;集卡自动化作业;CPS-Plus;ACCSA New Control System Applied to Land-side TruckAutomation of Automated Rail Container Portal CraneChen Cao㊀Tong Wei㊀Wu PingpingShanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,Ltd.㊀㊀Abstract:In this paper,the demand of automated rail container portal crane to realize the automated operation of truck in land-side interactive area is analyzed.And the existing truck guidance system is improved and a new truck guid-ance system is developed,which can realize fast,real-time and precise location of truck.Besides,combined with the auto-matic control technology of the automatic control system of rail container portal crane,the automatic grabbing and unloading operation in land-side interactive area is realized.It can reduce manual time and improve the overall operation efficiency.㊀㊀Key words:automated rail container portal crane;automated operation of truck;CPS-Plus;ACCS1㊀引言随着自动化技术的发展,用户对自动化码头㊁自动化堆场的需求越来越迫切,自动化程度的要求也越来越高㊂前期的自动化堆场集卡作业主要采用半自动加远程人工控制的作业模式,可有效地改善操作员工作环境,降低劳动强度㊂为了进一步减少人力成本,降低人工操作的安全风险,针对集卡的自动化作业势在必行㊂洋山深水港四期自动化码头采购的10台振华自主开发的自动化轨道式集装箱门式起重机(以下简称自动化轨道吊),部署在码头的5个两端式堆场上㊂堆场总长度为414m,海侧为自动引导小车AGV作业交互区域以及4个辅助支架,陆侧为内/外集卡作业交互区㊂海侧轨道吊主要对岸桥进行装船㊁卸船作业或堆场内部转堆作业,陆侧轨道吊主要对外来集卡进行装车㊁卸车作业㊂轨道吊在堆区㊁AGV区,从技术角度已完全实现全程自动作业,而在集卡交互区,由于外集卡种类多样㊁长短不一㊁车身污染严重㊁集卡锁头太小难以识别㊁集卡可能被吊起等原因,很难利用适用于堆区及AGV区的目标识别及自动控制系统来实现外集卡自动作业㊂因此,需要开发一种新型的外集卡定位识别及自动控制系统㊂2㊀系统设计2.1㊀系统概述新型的外集卡自动化引导系统(CPS-Plus),能够对集卡车身的集装箱㊁空集卡车身进行定位,向陆侧ACCS(Automated Crane Control System,轨道吊自动化控制系统)提供自动抓箱㊁放箱作业所需的大小车位置及吊具回转角度㊂此外,系统还能检测集卡车身的带箱状态㊁车身四周的障碍物㊂系统采用与大车行驶方向成45ʎ的方式安装2个2D激光扫描仪,大车在往集卡交互区行驶过程中,实时对下方64物体进行扫描,并将大车位置信息与激光器扫描数据进行匹配,从而形成物体三维扫描数据轮廓,进而分析出目标物体位姿信息[1-2]㊂由于激光器安装在轨道吊靠前的位置,这样大车还未到达目标位置目标集卡或集卡上集装箱的状态就已经完成扫描,从而提前更新目标位置,节省二次定位时间㊂激光器安装示意图见图1㊂图1㊀CPS-Plus 安装俯视图作业时,ACCS 将接收到的自动作业任务信息传送给CPS-Plus,ACCS 系统根据任务信息控制轨道吊大㊁小车运动到集卡交换区㊂由于支架是外伸式安装,如果触发CPS-Plus 扫描后大车速度过大,机器的振动就会对CPS-Plus 系统的动态扫描产生较大干扰㊂通过反复测试机器运行速度对检测系统的影响,确定机器接近集卡交换区时速度降为20%,集卡交换区内以最大20%智能PID 控制速度进行扫描,能较大地提高扫描准确度,当大车位置到达预先设定的目标位置时,完成一次数据扫描㊂CPS-Plus 取到集卡区数据信息后,对目标物体位置进行计算,给出目标物体的位置信息和偏转角度信息到ACCS 系统,实现自动化抓㊁放箱操作㊂若单机出现故障,则大车停止运行,需要司机远程干预操作㊂ 2.2㊀坐标系定义激光器局部坐标系以激光点为原点,Z 轴正向朝插头一侧㊁Y 轴正向垂直指向地面㊁X 轴平行于二维扫描线,依右手法则确定X 轴正向(见图2)㊂堆场全局坐标系即每块堆区的坐标定义,X 轴沿大车方向㊁正向为大车值递增方向;Y 轴沿小车方向㊁正向为小车值递增方向;Z 轴为起升高度方向㊁正向垂直指向天空㊂图2㊀坐标系定义系统从不同设备获取的采样数据均带有时间信息,同时带有数据缓存区,数据同步算法帮助匹配激光器扫描数据与轨道吊的大㊁小车位置,使两者在采样时间上尽可能接近㊂局部坐标系中的原始点云数据经过旋转㊁平移等基础矩阵变换,得到全局坐标点㊂2.3㊀三维数据建模分析集卡检测激光器支持0.25ʎ和0.1667ʎ这2种角精度,角精度越高,单次扫描的数据点个数越多,整体三维点云数据量也越多㊂在0.1667ʎ模式中,对双20ft 箱工况的间隙进行检测,由于外集卡中间锁头通常靠得很近,集装箱顶面中部只有细微凹陷(见图3㊁图4)㊂图3㊀双20ft 工况点云图形侧视图㊀㊀现场实际工作的外集卡类型较多,选择外集卡平板车身和外集卡镂空车身这2种常见类型作为测试样本,进行三维数据建模㊂点云可视化效果图见图5和图6,整体效果较为清晰,但经过实际测试分74图4㊀双20ft工况点云图形俯视图图5㊀带箱集卡的三维可视化效果图图6㊀带箱集卡、场地的三维可视化俯视图析,存在激光扫描数据抖动而影响最终计算结果的问题㊂由于激光器安装于轨道吊靠前位置,在大车行走时的抖动相对较大,会导致实际计算的结果不稳定,影响抓㊁放箱成功率㊂为此,要求在大车行进时保持匀速和低速智能控制,并对检测算法进行优化,以消除边缘波动对最终计算结果的影响㊂后续仍然需要进一步优化算法,以提高系统的定位精度,保证整体的稳定性和可用性㊂3㊀系统控制与维护3.1㊀系统控制自动化轨道吊对大㊁小车定位要求非常精准㊂为了能够精确而快速地移动到集卡或集卡上集装箱所在的大㊁小车目标位置,在自动化任务给出的目标位置的基础上,再结合CPS-Plus 动态扫描集卡或集卡上集装箱的轮廓后给出的更新目标位置,ACCS采用智能PID 控制,实现小车定位精度在ʃ10mm以内,大车定位精度在ʃ20mm 以内,准确定位到更新目标位置上方㊂为了进一步提高系统的可靠性和成功率,当大小车接近或到达更新目标位置后,启用另一套应用于堆区及AGV 区的三维激光扫描仪,对集卡或集装箱进行静态三维扫描㊂由于此时大小车已基本停到目标位置,因此静态扫描准确度较高㊂扫描完成后,将结果发送给ACCS,ACCS 根据84扫描结果,进行大车㊁小车和吊具的微动调整,实现精准地抓㊁放箱㊂自动控制流程图见图7,具体流程如下㊂(1)ACCS 收到去集卡的作业指令㊂(2)控制轨道吊大车去目标位置,小车去目标车道㊂(3)大车进入陆侧交换区过程中启动CPS-Plus动态扫描下方物体轮廓㊂(4)大车接近目标位置时,CPS-Plus 计算出任务目标所在的更新位置,并反馈至ACCS㊂(5)大车接近或到达目标更新位置,启动三维静态扫描,将扫描结果反馈值ACCS㊂(6)控制轨道吊大小车移动以及吊具微动并起升下降进行自动作业㊂(7)完成作业后,控制起升上升并反馈作业指令完成㊂图7㊀自动控制流程图3.2㊀集卡司机自动流程确认为了减少操作台占用率,提高陆侧整体作业效率,开发了集卡司机陆侧确认功能,将轨道吊司机的安全确认转移到集卡司机所在的陆侧岗亭㊂具体流程如下:抓箱流程ACCS 接收到指令,大小车运动定位控制,吊具下降抓取集卡上的箱子,自动闭锁完成,拉到离着箱时起升位置大于0.3m 高度后,ACCS将跳台任务下发到陆侧集卡司机,通过红灯闪烁告知集卡司机需要确认操作㊂集卡司机可以通过陆侧岗亭的视频监控系统(CCTV),看到集卡托架锁头具体位置以及吊具锁头是否对齐锁孔㊂若集卡未被吊起,且箱子和集卡完全脱离,周边安全,无闲杂人等,司机按下已确认安全按钮(按下后可立94刻松开),此时红色提示灯熄灭,显示屏告知陆侧确认已完成,进入自动作业流程,起升自动上升,ACCS接收到下一条指令继续其他任务或者退出集卡区;若集卡被吊起,或周边情况不能进行自动作业,集卡司机对讲呼叫轨道吊司机,请求远程主动介入㊂放箱流程ACCS接收到指令,大小车运动定位控制,吊具带箱下降到安全高度后,ACCS检查陆侧集卡确认信号,如果正常,则将跳台任务下发到陆侧集卡司机,通过红灯闪烁提示集卡司机需要确认操作㊂若起升自动下降过程中集装箱碰不到车头,集装箱能基本上放到锁孔附近或者放进锁孔,周边安全,没有闲杂人等,能进行自动作业,司机按下已确认安全按钮(按下后可立刻松开),此时红色提示灯熄灭,显示屏告知陆侧确认已完成,进入自动作业流程,之后第二次确认转移至操作台确认㊂操作台确认完成后,ACCS接收到下一条指令继续其他任务或者退出集卡区㊂该功能已在洋山深水港四期自动化轨道吊上试运行,目前运行状况良好,后续可根据用户需求做进一步优化和更新㊂3.3㊀系统保护在完成对集卡自动作业的同时,人员及设备的安全也至关重要㊂为保证陆侧交互区的人身及设备安全,在交互区添加了众多安全保护设备㊂交互区有多个车道,集卡司机需先将集卡停在指定目标作业车道内,随后司机需进入作业岗亭,并通过相关传感设备确保司机已进入岗亭㊂大车从交互区外进入目标车道作业时,在进入交互区前要保证小车处于目标作业车道,避免从岗亭上方经过,保证集卡司机安全㊂为了保证进入交互区前小车已开到作业车道,同时提高作业效率,ACCS对大车速度进行智能控制,在大小车同时联动的情况下,保证大车进入交互区前小车移动到目标作业车道㊂集卡岗亭内还设有红外确认按钮和生物识别系统,实时监测集卡司机是否在岗亭内㊂在大车往作业位置运行过程中,ACCS会实时监测集卡区安全信息,一旦没有收到安全信号,系统会立即停止运行,防止出现安全事故,保证人员安全㊂除此之外,集卡岗亭内还安装有紧停按钮,一旦集卡司机发现异常状况,可以第一时间主动拍下紧停按钮,ACCS监测到紧停信号断开后,系统将立即停止运行,保障人员安全㊂ACCS根据指令给出的集卡作业任务位置信息与大车目标位置㊁指令尺寸等做比对,如果发现不匹配则会拒绝执行指令;CPS-Plus以及3D扫描仪在给出数据到ACCS的同时,通过内部进行算法处理,并且针对该系统认为的不能自动作业的工况告诉ACCS进入半自动作业流程;CPS-Plus以及3D扫描仪给出大小车绝对位置㊁集装箱或者集卡托架信息后,ACCS同样会校验该值是否在合理区间内,如果不在合理区间内,系统会进入半自动模式等待轨道吊司机人工介入作业㊂为提高集卡区全自动作业的安全性,集卡自动作业过程中增加了跳台监控功能,在起升下降到集卡区安全高度后,操作员需要接收集卡任务,通过CCTV监控当前机器的全自动作业情况,其间出现任何异常都可以通过手柄或者微动旋钮中断自动化操作㊂自动完成装卸后,起升拉高0.3m后停止,等待操作员确认集卡是否被吊起,若安全且操作台释放按钮常闪,则可以释放掉当前集卡任务,表示当前任务已经做完㊂4㊀结语陆侧自动化系统具有明显优势㊂在大车位置超过CPS理论启动扫描区域后,如若单机故障,可人工介入后复位重试,此时尽管CPS-Plus无法启动扫描,但是三维激光扫描仪能在可允许范围进行二次扫描并给出数据到ACCS系统,可减少因单机系统故障导致的装卸箱不成功的几率;CPS-Plus以及三维激光扫描仪在系统内部判定可允许自动的条件,而不是直接报出故障㊂ACCS根据检测系统提供的不允许自动的信息,控制轨道吊进入半自动模式人工处理,可有效减少陆侧故障率㊂通过新型的CPS-Plus集卡引导系统,并且结合现有的三维激光扫描仪以及自动化控制系统ACCS,洋山深水港四期5台陆侧自动化轨道吊基本实现了陆侧集卡自动化㊂目前,从统计数据来看,系统整体的自动装箱率达到了40%,自动卸箱成功率达到了97%,自动化轨道吊整体作业效率显著提升㊂参考文献[1]㊀GB/T3811-2008起重机设计规范[S].[2]㊀吴翔,童巍,林扬.岸边集装箱起重机船形扫描系统的设计及应用[J].起重运输机械,2014(8):29-32.陈操:200125,上海市浦东新区东方路3261号收稿日期:2019-08-21DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2019.05.01305。
轨道式集装箱门式起重机技术特点及设计创新
174研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2018.08 (上)随着海外仓储货运的大规模开展，集装箱码头的扩建和新建也成为趋势。
与之相对的，码头轨道集装箱将具有拓展性和高密度堆存性，传统的起重机在进行集装箱运输时难以胜任，因此需要选用门式起重机，提升堆场作业的效率。
在相关的研究中发现，门式起重机的应用更加灵活，同时堆场工艺方式也更加科学合理，能够极大程度低降低成本。
因此设计研究人员更倾向于门式起重机的运用提升作业效率。
1 轨道式集装箱门式起重机的技术特点1.1 轨道式集装箱门式起重机的性能优势本文所进行研究的轨道集装箱门式起重机RMG 的主要工作环境为针对集装箱所进行的装卸、堆放以及搬运，因此其主要的性能优势一般体现在码头作业现场之中，与传统的RTG 轮胎式集装箱门式起重机相比，轨道集装箱门式起重机有着几个方面的性能优势。
首先，轨道集装箱门式起重机所运用的作业环境为运行轨道，在施工作业中，门式起重机会依据轨道铺设的方位和特点展开有规划的集装箱作业，因此其作业场地的空间利用率更高。
在相关的比对中发现，相比于传统的轮胎式集装箱门式起重机而言，RMG 轨道集装箱门式起重机能够在多个车道内进行15列左右的集装箱跨中堆放，进而缩短作业距离和作业范围，提升作业效率。
其次，轨道集装箱门式起重机。
有现代信息技术的中央控制对其进行调度。
信息技术的应用使得门式起重机的定位能力更急精准，管理人员通过系统中央控制可以实现便捷化和快速化的集装箱检索、集装箱存储，从而提升码头集装箱堆场的自动化能力。
其三，在轨道集装箱门式起重机的内部，其各个结构的设计与码头堆场的作业施工特征要求保持一致，因此在进行作业时，效率更高且运行速度更快。
其四，轨道集装箱门式起重机的主要动力来源为电力，通过内置蓄电池的方式，为机组运行提供动力支持，减轻了污染源排放对环境造成的损坏，符合国家颁布的相关低排放、低污染指标的相关要求。
一种轨道式集装箱起重机小车车轮偏心纠偏装置
一种轨道式集装箱起重机小车车轮偏心纠偏装置迟晓雨津冀国际集装箱码头有限公司㊀㊀摘㊀要:堆场轨道式集装箱起重机常出现小车行走跑偏㊁水平导向轮啃轨问题,导致轨道及导向轮磨损加快㊂通过分析小车跑偏的可能因素,提出一种在小车轮加装偏心装置的方案,纠正小车跑偏现象,取得了较好效果,具有较好的应用推广价值㊂㊀㊀关键词:堆场轨道式集装箱起重机;小车轮;偏心装置An Eccentric Rectifying Device for Trolley Wheel of Rail-mounted Container CraneChi XiaoyuJinji International Container Terminal Co.,Ltd.㊀㊀Abstract:The problems of trolley running off-track and the horizontal guide wheel gnawing the rail often occur in the yard rail-mounted container crane,which leads to the faster wear of the track and guide wheel.Based on the analysis of the possible factors of the trolley running off-track,a scheme of installing an eccentric device in the trolley wheel is put for-ward to correct the trolley running off-track phenomenon,which has a good effect and a good value of application and popu-larization.㊀㊀Key words:yard rail-mounted container crane;trolley wheel;eccentric device1㊀引言随着公司集装箱装卸量的增加,轨道式集装箱龙门起重机(以下简称场桥)的各类故障开始出现,其中较普遍的是场桥起重小车跑偏现象㊂跑偏带来轨道及车轮磨损㊁零部件的损坏㊁运行时的异响㊁压板松动等,甚至造成小车脱轨,带来安全危害㊂因此需及时找到小车跑偏现象产生原因,并采取必要措施,予以修复㊂2㊀小车跑偏原因分析场桥小车在设计㊁制造㊁安装㊁使用等环节均有可能引起跑偏,主要因素如下㊂(1)设计时未针对具体产品参数,如跨度㊁速度㊁分别驱动和集中驱动,对小车行走驱动选型考虑不足,可能导致后期运行跑偏[1]㊂(2)制造过程中,行走机构零部件加工精度不足,如小车浮动轴内外齿圈传动间隙大㊁窜动严重,会造成从减速箱传递运动到小车轮时车轮行走速度不一致,造成跑偏[2]㊂(3)安装过程中,轨道及驱动装置等的安装精度不符合要求,导致后期出现跑偏㊂(4)使用过程中,车轮等零部件磨损,造成轴㊁键之间的配合间隙加大,传动轴与车轮之间发生径向窜动,使车轮的传动不同步,引起跑偏㊂(5)其他因素,如地面大车轨道基础长时间使用后的沉降问题,会间接引起小车跑偏[3]㊂3㊀常规解决方案通常情况下,通过调整行走机构的水平导向轮㊁调节小车轨道㊁调整行走车轮来解决小车跑偏问题㊂(1)水平轮调整,通过调整水平轮偏移距离,啃轨故障可以得到解决,但水平轮㊁轴承㊁基座承载负荷加大,易损坏,无形中又增加了一项维修项目,且无法彻底解决啃轨问题㊂(2)轨道的维修和更换,通过调整小车轨道的顶面高低差㊁轨距和直线度,使其符合标准规定;长时间使用后,需根据小车轨道出现的松动现象及时22Port Operation㊀2021.No.3(Serial No.258)予以调整㊂(3)小车车轮的改造,通过对大量小车啃轨现场的观察及资料收集㊁分析,大部分小车跑偏是由于车轮轴孔镗孔偏差及长时间使用后装配不符合要求造成的,因此考虑加装车轮偏心装置,补偿小车偏斜运行量㊂4㊀车轮偏心套纠偏原理根据场桥小车跑偏情况,对小车轮外侧加装偏心套(见图1)㊂因为偏心套的厚度从中间向两端均匀增加,将偏心套厚的两端垂直于轨道安装时,车轮轴处于正常位置;如果顺时针或者逆时针转动时,车轮轴也会发生一定量的偏移,从而带动车轮实现向里和向外的转动,达到调整车轮跑偏的效果㊂图1㊀偏心套结构图4.1㊀机械调整法小车传动机构为齿条传动,通过齿轮与齿条的偏斜程度可确定小车的跑偏情况㊂由图2小车车轮跑偏情况示意图可知,根据p1㊁p2的差值可确定小车具体跑偏的数值㊂图2㊀小车各车轮跑偏情况以1#车轮为例,车轮向内侧跑偏,因为偏心套安装时是按照上厚下薄的位置安装,故此小车轮偏心套要按照逆时针的方向转动偏心套,使小车轮向外偏斜㊂4个车轮调整完毕后让小车来回行走,观察小车跑偏情况,确定继续调整小车轮的方法,直至小车按直线行走为止㊂在实际调整过程中会有轻微的误差,可忽略不计㊂4.2㊀公式计算调整法当车轮的两侧安装偏心套时,车轮水平方向上的偏差X 和车轮垂直方向上的偏差Y 可表示为:X =-r ˑ(sin θ1+sin θ2)ˑD L Y =-r ˑ(cos θ1-cos θ2)ˑDL 式中,r 为偏心距,D 为车轮直径,L 为偏心套与另外一侧轴套的间距;θ1㊁θ2分别为偏心套1和偏心套2沿逆时针方向的旋转角度㊂通过公式计算解得:θ1=-arcsin L ˑ(X +Y )22ˑr ˑD ˑcos arctan -Y X ()+45ʎéëêêùûúúéëêêêùûúúú{+arctanYX}θ2=θ1-2arctan -YX()㊀㊀由于我司场桥小车只安装外侧单侧偏心套,故公式可改为:θ1=2arctan(-Y /X )㊀㊀当车轮通过精确测量后,可以得到X ㊁Y 的偏差值,代入公式计算,即可得出偏心套理论上需要调整的角度,使车轮在水平方向上与垂直方向上的偏差趋近于零㊂举例说明:偏心量为1mm 的偏心套,车轮直径500mm,偏心套与轴套之间的中心距289mm,偏心套θ1初始角度为36ʎ,偏心套θ2初始角度为0ʎ㊂通过精确测量,得出车轮在水平方向上的偏差X 为0.21mm,在垂直方向上的偏差Y 为1mm㊂代入公式可以计算出θ1ʈ-156ʎ,由此可得偏心套需要顺时针旋转156ʎ㊂为了提高调整精确度,并且根据场桥车轮尺寸和偏心套强度的要求,设计了20个调节螺栓孔,每个螺栓孔可以调节18ʎ㊂考虑到固定螺栓的安装角度,不能准确到156ʎ,故根据现场具体情况确定转动8个螺栓距或9个为最佳㊂调整后再使小车在运行线上来回跑动,观察小车实际运行情况,可再做一些微调㊂5㊀结语本次技术改造,通过对标准的研究㊁小车结构的(下转第54页)32港口装卸㊀2021年第3期(总第258期)和小于2000t /h 的情况很少出现(见图6)㊂由此看出,取装作业流量防过载自动控制方法有效地减少了过载发生次数,降低了超载对设备带来的伤害,达到了自动控制的目标㊂图5㊀取料机皮带秤瞬时流量曲线图6㊀下游BM 皮带机皮带秤瞬时流量曲线㊀㊀本项改造每年可减少超载引起重载停机20余次,节约电能超过8000kWh㊂根据设备运行统计,2019年度取装平均流量为3827.57t /h,改造后的2020年取装平均流量为3872.34t /h,对比2019年下降了1.16%,年均节约电能约33万kWh,节约电费约256880元㊂同时减少因皮带磨损需更换的皮带约1200m,节约备件成本125万元,同时年均降低取装故障时长约10h,增加效益为580800元㊂5㊀结语通过对这项技术的研究,解决了取装作业流程频发流量过载及相关故障的一系列问题,实现了防过载自动控制,达到了精细化㊁自动化的配煤要求㊂该项目已推广应用至煤五期所有的取装作业流程中,经济效益明显㊂若将此方案推广至干散货港口设备中,不但能降低设备故障率,还可提高设备的利用率,延长设备的使用寿命,确保设备安全稳定运行,减少堵斗㊁沿线洒落的发生,在保证货主利益的同时,也提高港口效益㊂参考文献[1]㊀中国神华能源股份有限公司,神华天津煤炭码头有限责任公司.取料系统配煤的控制方法:中国,201710086621[P].2018-10-09.[2]㊀中国神华能源股份有限公司,神华黄骅港务有限责任公司.控制双取料机配煤流量的方法㊁设备以及系统:中国,201410046777.1[P].2014-05-21.王靖宇:066000,河北省秦皇岛市建设大街付9号收稿日期:2020-12-16DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2021.03.017(上接第23页)分析并结合精确测量和计算,对车轮跑偏以及偏心套的调整量有了定量的判断㊂采用车轮加装偏心套的方案,很好地解决了小车跑偏的情况,从而降低了作业噪声,延长了部件寿命,减少了维护保养成本,大大提高集装箱作业的效率,可为类似问题的技术改造提供参考㊂参考文献[1]㊀孙国鉴.轮胎式集装箱门式起重机小车跑偏调整方法[J].起重运输机械,2018(3):158-160.[2]㊀周攀.RTG 小车跑偏分析及解决办法[J].港口装卸,2007(5):10.[3]㊀林东艺.港口工程建设中设备跑偏问题分析及处理[J].江西建材,2018(1):206+208.迟晓雨:276800,河北省沧州市渤海新区馨民家苑8号楼收稿日期:2020-12-02DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2021.03.00845Port Operation㊀2021.No.3(Serial No.258)。
基于WBS_的自动化集装箱码头岸边集装箱起重机效率分析方法
0 引言海运一直以来都是国际贸易的重要途径，在全球化进程中起到关键的资源配置作用。
集装箱运输作为海运最重要的组成部分，其运力水平与效率极大地影响着码头的业务量和运营效益。
近年来，随着我国对外开放水平的提高，进出口贸易额不断增加，作为海、陆运输中转站的港口集装箱码头的货运压力与日俱增，故提升集装箱的装卸作业效率成为码头用户迫切需要分析和解决的问题。
1 效率优化分析方法要实现集装箱码头用户提升集装箱装卸作业效率的需求，就需要了解装卸效率制约因素及提高效率的方案和途径。
目前，关于提高集装箱码头装卸作业效率的研究并不广泛。
张颖[1]、孙梓峰等[2] 从定性的角度列举了提高效率的途径，说明了增加泊位数、改进装卸工艺、提高设备和流程的自动化程度有助于提高码头装卸效率；陈建明等[3]从定量的角度提出具体的优化方法，利用统计数据针对自动化码头的双小车岸边集装箱起重机基于WBS的自动化集装箱码头岸边集装箱起重机效率分析方法徐建峰 宋 强 魏星驰上海振华重工(集团)股份有限公司 上海 200125摘 要：为满足自动化集装箱码头用户更快速、更精准地定位到生产作业中存在的问题和优化点需求，提高码头装卸效率，文中提出了一种效率分析方法。
该方法将逐层分解效率优化目标为分目标，结合业务流程分析影响这些分目标的因素，并以此为基点确定关键统计指标，最终将收集的指标数据以报表形式展示出来作为效率优化的决策依据。
在此，以某码头自动化集装箱岸边集装箱起重机为主要研究对象，应用该方法进行效率分析，报表展示出了各分目标的统计数据，与理论目标值进行比对即可较快速地找出岸边集装箱起重机在作业流程中的问题及优化点，进而有针对性地提出改进建议和措施，使用户能更快、更好地进行生产作业问题排查及效率优化。
关键词：双小车岸边集装箱起重机；自动化；集装箱码头；效率分析；方法中图分类号：U653.921 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）21-0059-07Abstract: In order to meet the needs of automated container terminal users to identify the problems and optimization points in production operations more quickly and accurately, and to improve the efficiency of terminal loading and unloading, an efficiency analysis method is proposed, which decomposes the efficiency optimization objectives layer by layer, analyzes the factors affecting these sub-objectives in combination with business processes, and determines the key statistical indicators. Finally, the collected index data are displayed in the form of reports as the basis for decision-making of efficiency optimization. In this paper, taking a quayside container crane as the research object, the efficiency analysis is carried out by this method, and the statistical data of each sub-target is displayed in reports, which is compared with the theoretical target value to quickly find out the problems and optimization points in the operation process of the quayside container crane, and then the corresponding improvement suggestions and measures are put forward, which enables users to troubleshoot and optimize efficiency faster and more accurately.Keywords:double-trolley quayside container crane; automation; container terminal; efficiency analysis; method（以下简称岸桥）主小车流程问题进行分析，并通过优化前后的效率对比说明优化方案的可行性；王晓东[4]通过分析对比优化前后的结果反向证明优化方案的效果，从多个角度的效率对比说明了堆场自动化改造对提高码头效率的重要意义。
浅析PLC控制器在起重机自动纠偏系统中的作用
浅析PLC控制器在起重机自动纠偏系统中的作用摘要：起重机大车在实际运行過程中，车轮轮缘和轨道的侧面会相互挤压，产生摩擦，这就是啃道现象。
起重机大车在运行的过程中，经常会出现啃道的情况。
起重机对于轨道的偏斜主要利用位移传感器进行测量，主要的控制信号就是偏斜量，两边驱动电机的转速主要利用变频器进行调整，使车架的偏斜的程度自动的修正，车架的水平刚性也会得到有效的加强，可以基本消除啃道现象。
关键词：起重机；自动纠偏系统；变频调整1 自动纠偏系统的概述1.1 自动纠偏系统原理针对自动纠偏系统，主要利用控制器，对偏斜量进行计算，并且进行要实时的调整其动态，或者对柔腿的行进速度和位置进行调整，大车在行进的过程中，使刚柔两腿的偏斜量保持在一定的范围当中。
自动纠偏系统主要包括触摸屏、驱动装置、测量传感器、主令控制器。
测量传感器主要包括接近开关和增量编码器以及绝对值编码器等等。
而自动控制器也可以被称为可编程逻辑控制器，就是PLC。
在一般情况下，利用PLC可以对控制性能的各种要求进行满足。
如果控制性能比较高，主要利用一个PLC有效的控制纠偏系统和起重机，要选择中型的PLC。
触摸屏的主要作用就是将系统状态信息进行显示，与此同时，也可以是纠偏系统的控制参数，触摸屏主要利用串口通信和总线通线，有效的连接PLC，在PLC内部存储器当中存入状态信息和控制参数。
而驱动装置指的就是电动机，但是在变频控制的背景下，也包括变频器。
主令控制器的主要作用就是命令自动控制器进行传递。
主令控制器就是单独的主令，也可以联合联动台和工业遥控器，对运行控制信号的装置进行有效的命令。
1.2 自动纠偏系统的硬件与安装（1）在刚腿和柔腿两侧的电动机和车轮轴上，安装编码器，使编码器可以和轴进行同步旋转。
利用测量编码的脉冲数量，可以将两腿之间的位置偏差进行有效的计算。
（2）在柔腿顶部安装角位移传感器，对柔腿和主梁的夹角进行测量，这样才会将位置的偏差计算出来。
门机桥机起重机同步纠偏控制系统
门机桥机起重机同步纠偏控制系统工作原理：1、显示：光电BE122SM58-N011编码器记录了车轮具体位置，经过传输电缆,传输到控制系统中,经过系统运算和检测,将结果送到显示系统,显示系统显示大车的具体位置和两腿偏差距离;2、检测偏置：控制系统以大车左行和右行为参照,左行时, 两腿发生偏置,较快的支腿传输过的数据较大,系统就定义为该支腿超前并将此腿显示出来; 右行时, 两腿发生偏置,较快的支腿传输过的数据较小,系统就定义为该支腿超前并将此腿显示出来;3、纠偏：两腿发生偏置达到用户预设偏差，产生报警并控制系统输出相应偏置信号，将切断较快支腿多段速，两腿偏差达到纠偏结束要求后，两支腿都恢复原来正常速度运行。
如发生特殊情况，当偏差达到大车跨度的3/1000时，控制系统将切断大车运行，实现停车，进行人工纠偏，如此循环达到纠偏效果。
功能：上海精芬纠偏仪可以记录起重机钢腿和柔腿在轨道上运行位置，包括左行与右行；有精度保证小于纠偏预置单位；具有停电记忆功能；数据初始化功能；调试功能；报警功能；能起到黑匣子作用便于找出事故原因。
总的来说，不仅纠偏，还能监控大车行走情况。
作用意义：监控是否发生偏置；调整钢腿，柔腿速度回归自然。
因此在大跨度门式、桥式起重机上装有大车纠偏装置，大车跑偏或啃轨现象的发生并加以预防和清除具有十分重要的意义。
一、JF-BZBFJ-4BEX控制柜,型起重机大车同步运行智能控制装置的简介本装置采用西门子PLC作核心控制元件。
其可靠性高、智能化程度高。
抗干扰性能好。
完善的控制功能加上精良的控制程序，可使桥式、龙门式起重机大车不啃轨不晃动，不用纠偏实现真正的同步运行。
本装置具有欠压、过载及短路保护及消声节能功能。
真正达到了安全生产，节能降耗。
二、JF-BZBFJ-4BEX控制柜,型起重机大车同步运行智能控制装置的基本原理本装置的基本原理是，控制两台大车行走电动机，即能产生工作转矩又能产生平衡转矩。
起重机自动纠偏系统的改进
起重机自动纠偏系统的改进摘要：本文主要探讨了起重机自动纠偏系统的改进和纠偏系统。
关键词：起重机；自动偏离；系统改进前言门式起重机在大型工矿企业、港口中有着广泛的应用。
在大跨度门式起重机工作时，由于跨度大，经过长时间运行会出现两侧支腿超前或滞后，会使主梁变形，严重影响了起重机的使用时间和安全运行，为了解决这些问题，用户对纠偏技术提出很严格的要求，传统的纠偏方法是依靠手动操作和仪器测量调整，但是，起重机运行比较频繁，这样不但效率低、而且存在严重的安全隐患。
本文中基于PLC和传感器的自动纠偏装置克服了以上的集中问题，而且实时监控起重机运行状态，实时在偏差范围进行自动纠偏。
1.装置的组成本装置有工控机、人机界面、PLC、两个绝对值编码器、两个自由轮和两个接近开关组成。
图：自动纠偏装置结构框图本纠偏装置逻辑控制为起重机自身电气控制系统的西门子S7-226型PLC；采用倍加福NBB15-30GM50-12电感式接近开关为啃轨信号检测传感器，它具有精密检测和适应恶劣环境等优点;安装在从动轮上的绝对值编码器检测大车位移速度，通过PLC逻辑比较计算，对支腿进行速度调整。
2.变频纠偏系统2.1、变频纠偏原理随着变频技术的不断发展和广泛的应用，起重机的大车运行机构也越来越选择与变频调速的方案。
使用变频空调技术可以使得大车运行机构具有比较完美的机械特性和良好的启、制动性能。
笔者提出了变频纠偏在起重机纠偏上的原理，并且设计出变频纠偏的实验装置，如下图所示。
图：变频纠偏装置示意图1、3—主动车轮；2、5—电机；4、8-变频器；6-单片机系统；7-车架；9、10、11、12-编码器。
该系统采用自动检测、自动调整的主动式预防纠偏，是解决起重机啃轨的一种新方法。
该系统由位移传感器、计算机、变频器、电动机组成。
纠偏电压根据起重机的运行速度而改变，纠偏电压的保持周期与信号采样间隔时间相等。
变频器在此控制的电压作用之下，一套升高输出频率，另一套则是降低输出频率，方便于使变频器控制在电动车轮一边增加其行驶的速度，另一边又降低其行驶的速度或者保持输出的频率不变，将另一套做出调整的方案。
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非 对 称 最 优 法 在 轨 道 式 集 装 箱 门 式 起 重机 自动 纠 偏 控 制 系统 中 的应 用
上 海 同济 大 学
摘
赵 霞
上 海振 华港机 公 司 陈启 军
杨 育青
要 ：轨道式集装箱 门式起重机 （ 中简 称 Ｒ Ｇ） 中存 在 的啃轨现象 ，极大地 影 响了起重 机的安全 性 、 文 Ｍ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ＲＭＧ； ｓ ｅ ａ ｅｉ ｇ ｍｉａｉ ｍｅ ｔｃ ｒｅ ｔ ｇ ｎ ｎ—ｓ ｍｍｅｒｃ ｏ ｔ ｍ ｔｏ ｙ ｒｓ ｋ ｗ ｔ ｖｌ ； ｒ ｎ ｓｌ ｎ ｇ ｎ ｏｒ ｃ ｎ ； ｏ ｉ ｙ ｔ ｐｉ ｉ ｍｕ ｍｅ ｄ ｈ
众 所 周 知 ，啃轨 现 象 是 起 重 机 的痼 疾 ，也 是
系统 的闭环响应速度 ，还具有 良好的抗干扰能力 ，能较好地 克服 Ｒ ＭＧ中各种不确定性对 系统 性能的影响。
关键词 ：轨道式集装箱 门式起重 机 ；啃轨 ；纠偏 ；非对称最优法
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｓ ｅ ｒ ｖ ｌ ｇ ｉ ｋ ｗ ｔａ ｅｉ ＲＭＧ ｐ ｒ ｔ ｎ ｇｅ ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ａ ｔ ｎ ｆ ｃｅ ｃ ｆＲＭＧ ｐ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｉ ａ ｂ ｔ— ｎ ｎ ｏ ｅ ａ ｉ ｒ ａ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｓｓ ｆ ａ ｄ ｅ ｉ ｉｎ ｙ ｏ ｏ ｙ ｌ ｙ ｏ ｅ ａ ｉ ｓ ｎ ｏ ｓａ ｏ ｎ ｃ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ｖ ｈ ｉ ｕ ｏ ｔ ａｉ ｎ Ｔ ｅｐ ｐ ｒｃ ｍｐ ｒ ｓａ ｄ ａ ａｙ ｅ ａ ｉｕ ｏｕ ｉ ｎ ｏｓ ｅ ｒｖ ｌ ｇ ｕ ｔｅ ， ｎ ｌ ｏ ｆ ｔ ｒｉ ｏ ｅ ｔ ｅｒａ ｔｍａｉ ｔｏ ． ｈ ａ ｅ ｏ ａ ｅ ｎ ｎ ｌ ｚ ｓｖ ｒ ｓｓ ｌ ｔ ｓｔ ｋ ｗ ｔ ｅ ｉ ．Ｆ ｒｈ ｒ ｉ ｕ ｈ ｍｐ ｚ ｏ ｏ ａ ｎ ｌ ｈ ｆｕ ｃ ｒａｎ ｉｓｆｏ ＲＭＧ， ｓ ｃ ｓｌ ｔｎ ｉ ｅｅ ｔ ｅ ｇ ｔ ｏ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｄ ｐ ｓｔ ｎ ｍｏ ｎ ｅ ｔ ｒ ｎ ｉ— ｉ ｔｏ ｎ ｅｔ ｉ ｔ ｒ ｍ ｇ ｅ ｕ ｈ ａ ｉ ｉ ｇ ｄｆ ｒ ｎ ｉ ｈ ｎ ａｎ ｒ ，ｌ ａ ｏ ｉ ｏ ， ｆ ｗ ｃ ｉ ｍｅ ｔ ｉ ｒ ａ ｉ ｃ ａ ｅｐ ｖ ｆ ｏ ｎ ｉ ｎ ｏ ｎ ｒ ｕ ｄ ｃａ ｅ ｓ ｅ ｔ ｉ ｆ ｇ ａｏ ｎ ｒ ｎ ’ ｍａ ｓ ｃ ｎｒ ｓ ｅ， ｏ ｅ ａｉｎ ｌ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｓ ｎ ｏ ｓ ａ ｄ ｄ ｉｅ ｅ ｏｍａ ｃ ｈ ｇ ｓｃ ｕ ｅ ｙ ｅｅ ｔ ｍａ － ｐ ｒ ｔ ａ ｖ ｒ ｎ ｎ ， ｅ ｓ ｒ ｎ ｒｖ ｒ ｒ ｒ ｎ ｅ ｃ ａ ｅ ａ ｓ ｄ ｂ ｌ ｃｒ ｏ ｅ ｐｆ ｎ ｏ ｇ ｎ ｔ ｉｔｒ ａ ｃ ，ｉ ｅ ｐ ｕ ｄ ｏ ｔ ｅａ ｔ ｌ ｎ ｎ ｏ ｔ ｌｓ ｓｅ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ ｎ ｎ—ｓ ｍｍｅｒｃ ｏ ｔ ｍ ｔ ｏ ｅ ｉ ｄｓ ｂ ｎ ｅ ｔ ｘ ｏ ｎ ｓｈ ｗ ｕ ｏ ａｉ ｍｅ ｔｃ ｎ ｏ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ｓ ｏ ｃ ｕ ｈ ｇ ｒ ｓ ｎ ｙ ｔｉ ｐ ｉ ｍｕ ｍｅｈ ｄ
工作效率 ，制约 了起重 机 自动化程度 的进 一 步提 高 。本 文 在对 目前治 理 啃轨 方 法进 行 比较 和分 析 之后 ，结 合 Ｒ ＭＧ自身存在各种不 确定 性的特点 ，如 ：Ｒ ＭＧ小车起 吊不同重量的集装箱 ，且位置不 断变 化时 ，大 车围绕质心 的转动惯量存在不确定性 ；Ｒ ＭＧ工作环境恶 劣 ，电磁干扰 等不利 因素使 传感 器或驱 动器 的特性存 在不 确定性 。 提出运用非对称最优法 （ Ｓ Ｍ） 为 Ｒ ＮＯ ＭＧ自动纠偏控制 系统设计 控制器 ，仿真 结果表 明 Ｎ Ｏ 方法 不但能 提高 ＳＭ
制 约起重 机 全 自动 化 发 展 过 程 中的 瓶 颈 。 极 大 地
பைடு நூலகம்
上 能 消 除 啃轨 ，但 由于 设 计 工 艺 、轨 道 和 车 轮 的
安 装精 度 都 有 一 定 的 局 限 性 ，加 之 作 业 环 境 的 复
影 响了起 重 机 的安 全 性 、工 作 效 率 ， 同时 也 增 加 了起 重机 的 运 营 和 维 护 成 本 … 。起 重 机 的发 展 在 我 国有近 ５ 的历 史 ，５ ０年 ０年 来 ，我 国起 重 机 取 得 了飞速 的发 展 ，特 别 是 改 革 开 放 以来 ，但 是 从 整 个 发展 过 程 中看 ，国 内起 重 机 的 自动 化 和 智 能 化 程 度仍 偏 低 ，对 啃轨 问 题 的治 理 仍 没 有 十 分 有 效 的方法 。所 以 针 对 减 小 和 消 除 啃 轨 ，并 以 起 重 机 安全 性 、智 能 化 、高 效 率 等 为 目标 的研 究 具 有 十
（ Ｓ Ｍ）Ｔ ｅｓ ｕａ ｎ ｓｌｓｏ ｓ ｈｔ Ｓ Ｍ ｅ ｏ ｅｖｓｔ ｅｈ ｎｅｔｅｓｓ ｍＳｃ ｓｄｌｏ ｅｐｎｅｓｅｄａｄ Ｎ Ｏ ． ｉ ｌｔ ｇｒ ｕｔ ｈｗ ａ Ｎ Ｏ ｍ ｔ ｄｓｒｅ ｎａ ｃ ｙｔ ’ ｌ ｅ ｐｒｓｏ ｓ ｐｅ ｎ ｈ ｍ ｉ ｅ ｔ ｈ ｏ ｈ ｅ ｏ ｏ