起重机自动纠偏系统控制
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
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
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。
门机起重机纠偏控制国标
BEN编码器在起重行业同步纠偏控制上的应用编码器起重行业同步纠偏控制Canopen BEN编码器基于Canopen现场总线的大跨径门机起重设备同步纠偏控制应用案例。
一．门机起重设备的特殊性：门机起重设备的安全性要求越来越突出，安全第一的概念在控制中越来越重要，按照规定,40米以上的大跨径门机必须加装双轨同步纠偏控制，以防止左右双轨的门机轮子超偏而啃轨甚至脱轨的事故发生，出于安全的要求，门机左右双轨的轮子需要多点同步控制，速度、位置等信息的可靠反馈直接涉及到控制安全可靠，而门机起重设备的环境特殊性，又决定了这些信号传感器及传输的选择的特殊性：1．现场复杂的工作环境，变频器、大电机及高低压电源系统，信号电缆常常与动力线一同布排，现场的电气干扰很严重。
2．设备移动性，长移动距离，接地困难。
3．信号传递距离要求远，信号数据的安全可靠性要求高。
4．同步控制需要信号传递实时性高，可靠。
5．很多是户外使用，防护等级、温度等级要求高，而工人培训程度低，对产品使用宽容性要求高。
二．绝对值BEN编码器在门机起重设备应用的意义：在门机起重设备的位置传感器使用中，有电位器、接近开关、增量编码器、单圈绝对值编码器、多圈绝对值BE1622SM58编码器等等，相比较而言，电位器可靠性低，精度差，使用角度有死区；接近开关、超声波开关等只是单点位置的信号而不连续；增量编码器信号抗干扰差，信号不能远传，停电位置丢失；单圈绝对值编码器只能在360度内工作，如果变速扩大测量角度，精度就差了，如果直接单圈使用通过记忆实现多圈控制，在停电后，由于风吹、下滑或人为移动而失去位置。
只有绝对值多圈BEN 编码器是可以真正在门机起重设备中安全使用的，其不受停电抖动的影响，可长距离、多圈数工作特性，内部全数字化，抗干扰，信号也可以实现远距离安全传输。
所以，从门机起重设备安全性的角度出发，用进口BEN编码器，就是必然的选择。
三．Canopen绝对值编码器在门机起重设备中的应用推荐CAN-bus(ControllerAreaNetwork)即控制器局域网，是国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。
同步控制器在起重机大车纠偏系统中的应用
接触 形式 着 手 ，降 低 车 轮 啃 轨 几 率 。但 是 ，由 于 桥式 起重 机 大 车 车 轮 啃轨 的原 因多 样 化 ，有 的 是
因为起 重机 小 车 作 业 点 偏 移 而 引 起 桥 架 结 构 变 形
发生 的 啃轨 ，有 的 因为 大 车 驱 动 的 ２台 电动 机 不 同步 ，造 成 两侧 车 轮运 行 转 速 不 一 致 而 发 生 的 啃
如何改善大车啃轨现象 ，提 高车 轮使 用寿命，降
低 维护 成本是 起重 机制造 业 的当务 之急 。
适合 起重 机 机 械 应 用 的 圈数 和 精 度 设 计 ，绝 度 值
编码 器 的码 盘 对 应 的 每 一个 位 置 都 是 固定 的 ，确 保 了检测 数 据 的 准 确性 ，同时 还 具 有 断 电不 丢 失
同步 控 制器 在 起 重机 大车 纠 偏 系统 中 的应 用
王 昕 王佳蔚 １ ３ ４ ０ ０ ０ 通化 市起 重运输 机械 制造有 限责任 公 司 通化
文 章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ５ ）０ ７— ０ ０ ７ １ — ０ ２
０ 引言
桥 式起重 机 大 车 车 轮 啃 轨 是 造 成 车 轮早 期 磨
ｐ ｅ ｎ总线技 术可 实现 高速 多点 通讯 ，保 证 故 障 自检 及反 馈 准 确 可 靠 。 同步 控 制 器 可 同各 种 国 内 、外
啃轨 ；有的在大车车轮两侧安装 测距传感器 ，通
过检 测 车轮 和轨 道 距 离 间隙 ，调 整 车 轮 方 式 以 降
低 啃轨现 象 ；有 的从 改 变 大 车 车 轮 踏 面 同轨 道 的
本 文介绍 的采 用 同步 控 制 器 技 术 在 检 测 和 反 映大车 车 轮 轮 缘 和轨 道 运行 状 况 的 同 时 ，控 制 并
桥式起重机纠偏控制策略的研究
大的经济损 失 ， 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 问题 的 纠偏 方 法进行 比 制
较 和 分 析 之 后 ， 细 地 研 究 了桥 式 起 重 机 在 纠 偏 时 两 侧 驱 动 电 动 机 转 速 不 同 的 运 动 状 态 ， 到一 详 得 了在 此 运
动状 态下 的数 学模 型 ， 以此 为基础提 出了一种 可 同时纠正桥 式起 重机位 置偏 差和 方向偏 ＭＡＴ ＡＢ下的仿 真试 验验 证 了该 策略 的有 效性 。 Ｌ
关 键词 ： 式起 重机 ； 桥 纠偏控 制 ； 变频调速
中图分类 号 ： １ ＴＨ ２ 文献标 志码 ： Ａ
ＬＩ Ｊｎ，ＬＩＸｉ ｇ ｅ Ｕ ｉ ｎｇｎ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｒ ｅ ｔｏ ａ ｆｅ ｔｏ ｎｔｏ ｓ ｅ ｆＢｒｄｇ ａ ｅ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｃ ｉ ｎ ｌＤｅ ｌｃ ｉ ｎ Ｃｏ ｒ ｌＳｙ ｔｍ ｏ ｉ ｅ Ｃｒ ｎ
（ ｌ ｇ ｆＥ ｅｔｉａ ｎ ｉｅ ｒｎ Ｃｏｌ ｅｏ ｌｃｒ ｌＥ ｇｎ ｅｉｇ，Ｚ ｅｉｎ ｉｅｓｔ ，Ｈａ ｇ ｈ ｕ３ ０ ２ ｅ ｃ ｈ ｊａ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｎ ｚ ｏ １ ０ ７，Ｃｈｎ ） ｉａ
状 车轮等 多种方法 ｌ ， １ 但效 果都 不是很 理想 。 ］
起重 机 的操 作模 式 、 装精 度 等各 种 因素 造 成 安 的车架相对 于轨道 的偏斜 行走 是啃轨 现象产 生 的根 本原 因 。因此 解决 啃轨 问题 的根 本方 法在 于纠正 车 架相 对 于轨 道 的偏 斜ｌ ， ｌ 使其 沿 着轨 道 的 中心 线行 ２ ］
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｅ ｔａ ｅ ｉｇ ｉ ｒ ｇ ｒ ｎ ｒ ａ ｌ ｆｕ ｎ ｅ ｈ ａ ｅ ｙ ａ ｄ ｅ ｆｃｅ ｃ ｆｂ ｉｇ ｒ ｎ ，ｗｈ ｃ ａ ｓ ｓｇ ｇ ｎ ｓｒ ｃ ： ｋ ｗ ｒ ｖ ｌ ｎ ｂ ｉ ｅ ｃ ａ ｅｇ ｅ ｔ ｉ ｌ ｅ ｃ ｓｔ ｅｓ ｆ ｔ ｎ ｆｉｉｎ ｙ ｏ ｒｄ ｅ ｃ ａ ｅ ｎ ｄ ｙ ｎ ｉｈ ｃ ｕ ｅ ｉａ —
起重机行走机构自动纠偏系统的研究
工作 。
关键词 ： 自动纠 偏系 统； 行走机 构 ；起 重机 ；研 究 Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃｒ ａ ｎ ｅ Ｔｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎｇ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｃｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａｓ ｙ ｎｃ ｈ ｒ ｏ ｎｏ ｕｓ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｂ ｏ ｔ ｈ ｓ ｉ ｄｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｖｅ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ ｃ ａ ｎ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｄｅ ｌｅ ｆ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇｅ ｓ ｐ ａ ｎ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ．Ａ ｓ ａ ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ，ｄ ｅ ｌｅ ｆ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｎ ｉ ｎ ｄ ｕｃ ｅ ｒ ａ ｉ ｌ ｇ ｎ ａ ｗｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｏ ｒ ｒ ａ ｉ ｌ
大 跨度 起重 机行 走机 构 的驱动 往往 是采 用 两侧
制入 手 ，进而 实现 运行 的速度 同步 ，消 除两侧 的速 度差 ，抑 制偏斜 。本文就 自动 纠偏 控制 系统 的原理 起始 ，列 举 了几种 自动纠 偏控 制系 统 ，配 合简 图详 细介 绍 了各控制 系 统 的硬 件组 成及 其实现 方法 。提 供给起 重机 电气 研 发 （ 设 计 ）人员 及现场 操作 人员
大跨度起重机行走自动纠偏控制系统研究
大跨度起重机行走自动纠偏控制系统研究摘要：针对大跨度起重机行走过程中的车轮跑偏或啃轨现象，阐述了解决起重机行走偏移或啃轨的新系统——自动纠偏控制系统方案，工作原理等。
关键词：纠偏；变频调速；PLC前言对于大跨度的门式或者桥式起重机来说，由于起重机结构刚度相对较低、轨道基础沉降造成高低差、行走机构安装制造误差以及在行走过程中轨道上的障碍物等诸多原因，这样起重机在行走过程中普遍存在不同程度的跑偏或者啃轨现象。
然而跑偏或者啃轨，会导致起重机车轮轮缘和轨道侧面严重磨损，严重时会发生出轨事故，造成不同程度的安全事故。
针对起重机的啃轨问题，提出一种适合于大跨度起重机的自动纠偏控制系统，且自动纠偏控制与保护控制相结合，减少啃轨现象，保证了起重机行走的正常运行。
1.自动纠偏控制系统1.1.自动纠偏系统功能结构正常运行模式下，起重机行走时，轨道两端（固定端和摆动端）车轮行走是基本上保持平行一致的。
为了始终保持这种平行一致，起重机就需要不断自动纠偏。
自动纠偏控制系统有以下功能结构：1.1.1.行走状态监测（行走编码器，RFID）。
1.1.2.偏移状态检测（偏移量检测，偏移一级报警、二级停机限位，偏移中间位置限位）1.1.3.PLC控制系统分析和变频调整行走电机转速的逻辑控制。
1.1.4.故障诊断与报警显示。
1.2.自动纠偏系统组成以桥式取料机为例，固定端行走有10个电机，摆动端行走有5个电机，电气系统采用AB PLC设置ABB变频器，用于控制电机的行走速率。
该系统的硬件设备主要由接近开关、位移量开关、编码器、RFID和PLC等组成。
各元件的功能描述见表1所示。
表1 各元件的功能描述1.3.自动纠偏系统的工作原理起重机无偏移行走时，固定端和摆动端的车轮行走是保持平行一致的。
RFID安放在固定端轨道位置S1处，条形码传感器安装在行走机构上，当固定端车轮行走到S1处时，条形码传感器会反馈一个信号到PLC里，表明行走机构已经到达S1处。
友道自动纠偏控制系统资料
分类和应用 应用行业：印刷、包装、无纺布、纺织、锂电池、橡胶轮胎、冶金等 适用卷材：卷筒纸、薄膜、金属箔、胶片、皮革、无纺布、织布等卷绕性材料 适用设备：印刷：柔印机、凹印机、轮转印刷机、模切机等横切机
包装：分切机、覆膜机、检品机、涂布机、模切机、吹膜机、淋膜机等 无纺布：卫生巾设备、卫生护垫生产线、婴儿成人纸尿裤生、超声波传感器
红外线传感器
超声波传感器
●具有红外线和超声波两种检边传感器，可检查跟踪各种材料 ●具有环境补偿功能 传感器内部备有环境补偿部件，可极大补偿因温度、湿度、灰尘及其它环境因素而
引起的检测误差 ●抗光干扰（红外） 阳光10000Lux 日光灯 3000Lux ● 技术参数 检测精度 0.1mm 检测范围 30mm 响应时间 4ms 开口尺寸 50-100mm
GF 纠偏框架图
6
公司简介
武汉友道自动化控制有限公司系卷取控制行业中纠偏导正系统的专业供应商。公司前期 一直致力于为相关行业配套产品,为终端用户提供备件,并承接项目改造。着眼于公司专业化 的发展需要，凭借着长期以来在纠偏控制领域的钻研，公司推出了自行研制的相关产品，并 已广泛应用在各行各业。 公司培养了专业的技术型销售团队，并可根据客户要求为其定制相关产品，提供最佳解 决方案,最大程度满足客户的需要。产品设计小巧美观、智能化、操作简易,在各种场合及环 境中使用,无论是超声波还是红外线传感器，高可靠性无需担心系统的纠偏性能。 公司的每一个用户我们都将定时的进行回访及售后保障服务。如在使用中遇到问题我们 都将在最短的时间内提出解决办法或上门指导。 专业的技术、优秀的性能、可靠的品质、细致的服务是公司的发展宗旨。选择友道您会 真正感受到您的价值。
2
纠偏控制器 YD-WGC01
大跨度起重机的纠偏问题
= 1 407 mm
sin = ( D + D ) /L 1 = ( 18 5+ 2) / 8 200 = 0 002 5 S = (L + D + D ) Xsin = 46 020 5 ! 0 0 025
*
= 115 mm 二者之中取小值则 梁轮距。 ( 2) 车轮踏面对 轮缘
S = 115 mm。
钩极限距离 L 1 = 1 m 为例具体分析。 通常双梁桥式起重机的总重量 式中 G = 0 45Q + 0 82L Q % % % 起重机额定起重量 , t L % % % 起重机跨度 , m 极限情况下一侧负载 P 1 = (G - 0 4 Q ) /2+ 1 4Q /L 极限情况下另一侧负载 P 2 = (G - 0 4Q ) / 2+ 1 4 QL - 1 ) /L 两者之差 P = P1 - P2 = 1 4 Q ( 1- 2 /L ) 结论: 2 侧负载偏差随载荷的增大而增大、亦 随跨度的增大而增大。 ( 2) 若大车 2 侧走轮行程差的 计算值大于允 差, 即需纠偏。因此在设计 过程中就应注 意利用 可行的方法 缩小偏差、扩大允 差; 无需纠 偏即可 避免啃轨现象的发生。
参考文献 [ 1] 张质文 , 虞和谦 , 包 起帆 , 等 北京 : 中国铁道出版社 , [ S] [ 3] 李悟洲 港口起 重运输 机械设计 手册 [M ] 北京 : 人 2001 民交通出版社 , 作 者 : 王梅生 址 : 上海雄风起重设备厂 编 : 200000 1998 起重 机设 计手 册 [ M ]
起重机大车 2 侧驱动电机的不同步是引起大 车的偏斜运行主要原因。而引起 2 侧驱动电机不 同步的主要原因有 : ( 1) 走轮踏面直径允差形成
龙门吊同步纠偏仪原理
双路同步纠偏控制(液压启闭机同步纠偏控制、门式起重机、桥式起重机、大跨度行车）现以新型起重机大车同步纠偏控制为例：论新型起重机大车同步纠偏控制起重机由于车轮速度不一（如轮径不同；传动机构不同步；制动器松紧差异；车轮摩擦力变化等）；两条大车轨道水平差异超标；车体重心移动（小车位移；钩头摆动等）；车轮组的安装误差等；在电动机受控相同的情况下，加之跨度长，运行距离远等特点，使得起重机大车行走时，极易发生啃轨现象。
既影起重机的稳定运行，又给生产工作带来安全隐患。
为解决啃轨问题，人们通常采用润滑车轮轮缘和轨道侧面，加装水平轮，调整车轮安装精度以及断电纠偏等方法，不仅效果不理想,而且实施困难。
考虑到由于早期行车采用二次电阻调速，我们研制了一套绝对值BEN编码器、显示控制仪等为主要设备构成的起重机大车自动纠偏系统，并把这一研究设计成果应用在了起重机大车纠偏中。
经过现场的调试和运行，这套系统能够对起重机大车车身发生的偏斜进行自动的纠正，使啃轨现象得到消除，满足了现场生产要求。
自动纠偏系统的控制原理当起重机大车运行时，在没有发生啃轨的情况下，安装在大车两侧相对应的车轮组会同时运行在同一水平线上。
即使他们之间存在着误差，这个误差也会是在允许范围内而且始终保持不变。
在这样的情况下，车轮轮缘和轨道之间就不会产生挤压。
反之在大车运行时，两侧车轮组相对位置产生了偏差即行程差，那么这就会使行车车体相对于轨道发生偏斜，造成车轮轮缘与轨道之间发生挤压形成啃轨。
如果在两侧车轮组行程差大于允许值时，对两侧车轮转速进行调节：降低相对位置超前一侧车轮的转速，提高相对位置在后一侧车轮的转速，或者保持一侧车轮的转速不变，提高或降低另一侧车轮的转速，使两侧车轮的行程差始终在允许的范围内。
这样就可以有效的防止啃轨现象的发生。
（本项目中采用保持相对位置在后一侧电动机转速不变，相对位置超前一侧电动机进行单独调节的方式进行纠偏）基于这种思想，我们在大车两侧从动轮上分别安装了两台绝对值BE122SM58-N011编码器,用来检测大车每一侧车轮的行程值。
桥式起重机大车行走过程中的纠偏控制方法及系统
一、引言桥式起重机大车是一种常见的起重设备，通常用于吊装货物或物料的搬运。
在大车运行过程中，由于吊装物料的不均匀分布或者其他外部因素的影响，大车往往会出现偏离轨道的情况，这不仅影响了设备的安全性，也降低了操作效率。
如何有效地控制大车在运行过程中的偏移现象，是一个需要解决的重要问题。
二、大车行走过程中的偏移现象1. 大车行走过程中的偏移表现大车在行走过程中，可能会出现多种偏移现象，比如横向偏移、纵向偏移等。
这些偏移现象不仅影响设备的运行稳定性，也会增加设备的维护成本和安全风险。
2. 偏移现象的危害偏移现象对设备和人员造成的危害是多方面的，比如可能导致设备损坏、货物损坏甚至发生事故。
需要采取有效的控制措施来减少偏移现象对设备和人员造成的危害。
三、大车行走过程中的纠偏控制方法1. 机械式纠偏系统通过在大车的车架或者车轮上安装一定的机械装置，当大车出现偏移现象时，这些机械装置可以主动进行调整，使大车重新回到轨道上。
2. 激光纠偏系统使用激光测距仪或者传感器来监测大车的运行轨迹，当发现大车出现偏移现象时，激光纠偏系统可以通过调节大车的驱动装置，来纠正大车的行走轨迹。
3. 电子纠偏系统利用电子传感器对大车的位置和姿态进行实时监测，并通过控制系统对大车的行走轨迹进行实时调整，从而达到纠偏的效果。
四、大车行走过程中的纠偏控制系统1. 传感器系统传感器系统通常包括位移传感器、姿态传感器等，用于监测大车的位置和姿态，并将监测到的数据传输给控制系统。
2. 控制系统控制系统是整个纠偏系统的核心部分，它接收传感器系统传输过来的数据，并根据预设的算法来对大车的行走轨迹进行调整。
3. 执行器系统执行器系统通常由驱动装置或者液压装置组成，它接收控制系统传来的命令，通过对大车的驱动装置或者车轮进行调节，来实现对大车行走轨迹的控制和调整。
五、大车行走过程中的纠偏控制系统的优缺点1. 优点（1）各种纠偏控制方法和系统可以根据实际情况进行选择和定制，适用性较广。
纠偏控制系统方案
纠偏控制系统方案背景介绍纠偏控制系统是一种用于自动纠正偏差的系统，可应用于各种工业和机械领域。
本文档将介绍一个纠偏控制系统的方案，包括系统的设计原理、工作流程和实施步骤。
设计原理纠偏控制系统的设计原理基于反馈控制理论，通过对偏差进行实时测量和分析，然后根据分析结果进行相应的补偿控制，从而实现偏差的自动纠正。
该系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责测量偏差的大小和方向，并将测量值传输给控制器。
控制器根据预设的控制算法和反馈信号，计算出执行器应该采取的补偿措施。
执行器根据控制信号，调整相关参数或位置，以实现偏差的减小或消除。
工作流程纠偏控制系统的工作流程可分为以下几个步骤：1.传感器测量：传感器测量系统的偏差，并将测量值传输给控制器。
2.偏差分析：控制器对传感器测量值进行分析，确定偏差的大小和方向。
3.控制策略：控制器根据预设的控制算法和反馈信号，确定执行器应该采取的补偿策略。
4.信号传输：控制器将控制信号传输给执行器，指导其进行相应的调整。
5.参数/位置调整：执行器根据控制信号进行参数或位置的调整，以减小或消除偏差。
6.再次测量：传感器再次测量系统的偏差，并将测量值传输给控制器，以检验补偿效果。
7.循环控制：系统根据前述步骤反复进行，直到达到预设的纠偏目标或补偿效果满意为止。
实施步骤实施纠偏控制系统的步骤如下：1.需求分析：明确系统应用的领域和需求，确定纠偏目标和性能指标。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计系统的整体架构和各组件之间的关系。
3.传感器选择：选择适合的传感器类型和规格，能够准确测量系统的偏差。
4.控制器设计：设计控制器的控制算法和信号处理策略，确保系统能够做出准确的补偿控制。
5.执行器选择：根据系统需求和控制器设计，选择适合的执行器类型和规格。
6.系统集成：将传感器、控制器和执行器组装在一起，进行相应的电气和机械连接。
7.参数调整：根据实际情况，进行控制器参数的调整和优化，以获得更好的控制效果。
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。
大跨度龙门起重机的电气自动纠偏系统
(7)控制系统具有抗干扰能力，对电磁波辐射、电网电压瞬间波动、无线电波、电源高次谐波都有屏蔽过滤功能，控制系统在电网电压波动10％时仍能正常工作；
(8)前方柔腿侧4个11 kW的大车电动机，变频器用CIMR-G7A4055+PGB2，制动单元用4030B，日本安川；
(9#43;PGB2，制动单元用4030B，日本安川；
2大车电气控制和自动纠偏系统
该方案采用刚、柔腿侧的电动机分别用2个变频器同时驱动，采用方法4进行自动纠偏控制。具体的大车电气控制系统的设计指导书如下：
(1)大车机构的调速比为1：10左右；1～5挡的速度设定为10％、30％、50％、75％，100％的最快速度；
(2)控制方式为左箱联动台主令控制；左横机构控制大车左右5挡；
(3)自动纠偏的方法是快了就减速的方法——如起重机在运行过程中，柔腿侧较快，柔腿侧接近开关首先感应到螺栓上的感应螺母，柔腿接近开关控制端由常开变为常闭，使继电器K510吸合，PLC输入端X20产生了输入信号，可编制程序：LD X20，ANI X17，OUT Y20，这时柔腿变频器的控制端S9B输入了减速控制信号，柔腿侧的4个电动机则立即进行减速运行，当刚腿侧的接近开关也检测到螺栓的感应螺母时，就自动断开了S9下5C0FB的输入信号，使柔、刚腿侧电动机又同时以相同的转速稳定运行；
(10)大车放电电阻器采用ZX25S2-4055／2H-X的电阻器，2套共8箱；
3电气自动纠偏原理
(1)基本程序编制和参数设定方法是通过计速脉冲计算刚(柔)腿侧大车走轮实际运行的距离——采用高性能的接近开关记录下起重机钢轨压板上固定螺栓上的感应螺母个数确定；
(2)设首先发出脉冲的接近开关一侧实际运行速度快，这个脉冲信号马上进PLC输入X17(或X20)，立即进行记速并进行自动纠偏控制。
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
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由于轮胎式集装箱龙门起重机(简称轮胎吊)是采用柴油发电机组提供动力,因而存在能耗高、噪音大、废气直排、运行成本高等问题.轮胎吊在等待作业过程中消耗掉的燃油约占总消耗量的50%以上.业内港机研究单位、制造企业以及码头公司一直在进行积极的探索,但未能取得实质性的突破.
4.期刊论文井永水.翟红起重机行走自动纠偏控制器-起重运输机械2005,""(1)
起重机运行机构啃轨是一项较难治理的缺陷,由于啃轨的原因多种多样,多数情况是几种因素共同作用的结果.因此,尽管采取了多种措施,但治理效果并不理想,为了彻底改变这种局面,我们引用了起重机行走自动纠偏控制器,有效地消除了啃轨现象.起重机行走自动纠偏控制器是根据车轮轮缘与道轨侧面的距离变动,及时调整相应电机的输出功率和转速,纠正起重机的运行方向,从而达到防止起重机啃轨的目的.
9.期刊论文谢剑刚起重机大车运行自动纠偏系统-起重运输机械2003,""(5)
据统计,在厂矿企业中的起重机有60%存在啃轨现象,其中有一半的起重机啃轨现象比较严重.在武汉某厂,平均每25天就要更换一套因啃轨而报废的车轮组,其费用达3.5万元以上.许多起重机也都需要频繁地更换车轮,才能保证正常生产,这给企业造成了巨大的经济损失.
3.期刊论文谢剑刚测控技术应用于起重机自动纠偏的探索-测试技术学报2003,17(3)
起重机大车运行偏斜是一个普遍现象.它给企业造成相当大的经济损失.本文提出用位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜,用此偏斜量作为控制信号,通过计算机控制的变频器调整两边驱动电动机的转速,从而自动地修正车架的偏斜,并加强车架的水平刚性,使啃道现象得以基本消除.此设想已用于起重机模型的实际运行中,取得了良好的效果.
武汉科技大学
硕士学位论文
起重机自动纠偏系统控制
姓名:何光
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:谢剑刚
20080510
起重机自动纠偏系统控制
作者:何光
学位授予单位:武汉科技大学
1.期刊论文谢剑刚起重机运行自动纠偏及治理啃道系统开发-工业安全与环保2003,29(6)
介绍了利用位移传感器测起重机车架相对于轨道的偏斜,通过计算机控制的变频器调整两边驱动电机的转速、自动修正车架的偏斜.
7.期刊论文徐沪萍.Xv Huping轨道式起重机运行机构自动纠偏装置设计-港口装卸2006,""(2)
1 概述
对于大跨度的桥式和门式等桥架类型起重机来说,由于其桥架结构刚度相对较低、轨道基础的沉降变形所造成的高低差和直线度误差、运行机构的制造安装误差、车轮踏面使用磨损所产生的直径差、制动器调整不当等诸多原因,这类起重机的运行车轮经常会发生不同程度的跑偏或啃轨现象.
本文链接:/Thesis_Y1322736.aspx
授权使用:河南理工大学(hnlg),授权号:7a4efecb-add6-4638-8d51-9e0e012ce7f3
下载时间:2010年10月13日
5.期刊论文谢剑刚变频技术应用于起重机自动纠偏的研究-机电工程2003,20(3)
针对起重机大车运行偏斜问题,提出用位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜,以此偏斜量作为控制信号,通过计算机控制的变频器调整两边驱动电动机的转速,自动修正车架的偏斜,并加强车架的水平刚性,使啃道现象得以基本消除.
6.期刊论文魏全浩起重机大车行走自动纠偏的研究-港口科技动态2004,""(11)
8.期刊论文赵国庆.ZHAO Guo-qing大跨度龙门起重机的电气自动纠偏系统-起重运输机械2006,""(5)
大跨度大于40 m的龙门起重机(以下简称门机)在实际使用中由于众多因素的影响,如大车轨道高低和平行偏差造成运行阻力的不同,走轮直径的偏差,电动机转速的偏差,刚、柔腿运行一段时间后回产生快慢不一的现象,通常当偏差接近跨度的5/1 000时,起重机就应自动减速纠偏,司机也可以根据偏差指示仪进行手动纠偏;当偏差超过跨度的5/1 000时,偏斜限制器就自动断开大车运行控制回路,使起重机自动停车.
2.期刊论文谢剑刚起重机自动纠偏系统-机电一体化2003,9(4)
起重机大车运行啃道是一个普遍现象.本文提出用位移传感器测量起重机车架相对于轨道的偏斜,以此偏斜量作为控制信号,通过变频器调整两边驱动电机的转速,从而自动地修正车架的偏斜,并加强车架的水平刚性,使啃道现象得以基本消除.作者将此设想应用于起重机模型的实际运行中,取得了良好的效果.
起重机大车运行啃道是一个普遍现象,它给企业造成相当大的经济损失.提出用位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜,用此偏斜量作为控制信号,通过变频器调整两边驱动电动机的转速,从而自动地修正车架的偏斜,并加强车架的水平刚性,使啃道现象得以基本消除.作者将此设想已用于起重机模型的实际运行中,取得了良好的效果.