專利名稱：利用plc優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吊機(jī)工作半徑的測量，具體的講是涉及一種適用于船用吊機(jī)利用PLC優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法
背景技術(shù)：
常用吊機(jī)工作半徑是根據(jù)臂架根部的角度指示儀來計(jì)算的，角度指示裝置需安裝在臂架上(室外)，通過角度指示裝置將臂架工作角度反饋至PLC，在PLC程序中根據(jù)實(shí)際的吊機(jī)工作半徑來控制吊機(jī)操作，主要包括控制臂架的上下預(yù)限位及最終限位。由于此裝置安裝在臂架根部，不易檢修，防護(hù)等級要求高，而且使用時(shí)間長后誤差大不易重新校正
發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)算準(zhǔn)確的的臂架工作半徑計(jì)算方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案
利用PLC優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法，包括如下步驟
第一步計(jì)算變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度的對應(yīng)關(guān)系；
第二步計(jì)算仰俯角度與臂架編碼器脈沖數(shù)的對應(yīng)關(guān)系；
第三步列出工作半徑與臂架編碼器脈沖數(shù)間的關(guān)系；
第四步選取11組數(shù)據(jù)，包括最高和最低位置數(shù)據(jù)，輸入到PLC程序中；
第五步PLC程序中的Charcurve函數(shù)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，描繪出平滑曲線；
第六步在工作半徑范圍之內(nèi)，臂架編碼器脈沖數(shù)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出臂架工作半徑。上述方法中，第一步中，變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度的對應(yīng)關(guān)系為R=Lcosa，其中，工作半徑為R，臂架長度為L，仰俯角度為a。上述方法中，第二步中，設(shè)定仰俯角度與臂架編碼器脈沖數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，其中設(shè)置最高角度即83度時(shí)，臂架編碼器的讀數(shù)為零，隨著角度減少，編碼器相應(yīng)讀數(shù)增加，以編碼器讀數(shù)根據(jù)臂架卷筒旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)來計(jì)算，卷筒每逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一圈，編碼器脈沖數(shù)增加1000。上述方法中，第三步中，利用程序計(jì)算工作半徑與臂架編碼器脈沖數(shù)間的關(guān)系，由于工作半徑與仰俯角度以及角度與臂架編碼器脈沖數(shù)之間關(guān)系已確立，仰俯角度每下降五度，即可列出他們之間的關(guān)系。選取11組數(shù)據(jù),利用程序的charcurve函數(shù),將數(shù)據(jù)輸入程序中，charcurve函數(shù)將會計(jì)算每一位置的工作半徑與脈沖數(shù)之間的關(guān)系。采用上述方案后，與現(xiàn)有裝置相比本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明計(jì)算臂架的工作半徑讀數(shù)是基于編碼器讀數(shù)而成的，在程序中對編碼器讀數(shù)在千分之五誤差時(shí)會自動進(jìn)行校正，所以顯示的工作半徑讀數(shù)非常準(zhǔn)確，完全確保了吊機(jī)在最大和最小工作半徑內(nèi)正常工作。此項(xiàng)技術(shù)適合于任何一種繩索變幅的吊機(jī)，無需在吊機(jī)臂架上安裝角度指示儀，節(jié)省成本，結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)整。


圖I是本發(fā)明計(jì)算方法流程 圖2是變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度對應(yīng)關(guān)系表；
圖3是仰俯角度與臂架編碼器脈沖數(shù)的對應(yīng)關(guān)系表；
圖4是工作半徑與編碼器讀數(shù)關(guān)系表；
圖5是工作半徑與編碼器脈沖數(shù)數(shù)據(jù)表；
圖6是臂架工作半徑與編碼器計(jì)數(shù)對應(yīng)關(guān)系坐標(biāo)圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例說明本發(fā)明
現(xiàn)舉例將變幅最大工作半徑為28米吊機(jī)工作半徑的計(jì)算進(jìn)行分析
步驟一計(jì)算變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度對應(yīng)關(guān)系。臂架長度為29米，所以得出如圖2關(guān)系。步驟二 計(jì)算仰俯角度與臂架編碼器脈沖數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。設(shè)置最高位置(工作半徑
3.8米)時(shí)臂架編碼器讀數(shù)為零，編碼器逆時(shí)針每旋轉(zhuǎn)一圈增加脈沖數(shù)1000。編碼器安裝在臂架絞車卷筒上，與卷筒動作同步。編碼器數(shù)據(jù)根據(jù)卷筒上鋼絲繩的長度來計(jì)算，例如臂架從15度下放至20度，鋼絲繩在卷筒上放出的長度為3085mm，卷筒直徑加上鋼絲繩直徑為682mm，所構(gòu)成的周長為2142mm，所以增加的脈沖數(shù)為3085/2142*1000=1440。角度與脈沖數(shù)關(guān)系如圖3。步驟三列出工作半徑與臂架編碼器讀數(shù)之間的關(guān)系。由上述兩步可得出工作半徑與編碼器讀數(shù)如圖4關(guān)系
步驟四選取11組數(shù)據(jù)，必須包含最高和最低位置時(shí)的數(shù)據(jù)，為便于計(jì)算將脈沖數(shù)的數(shù)據(jù)縮小十倍，選取的數(shù)據(jù)如圖5
步驟五數(shù)據(jù)輸入PLC進(jìn)行計(jì)算。將步驟四的數(shù)據(jù)寫入PLC程序中，如下
0UTR_C1: CHARCURVE; (*0UTREACH CALCULATION*)
Cl:ARRAY[O. . 10]OF POINT: = (X:=0，Y:=38)，(X:=144，Y:=75)，(X:=261, Y:=100), (X: =549, Y:=145), (X:=895, Y:=186), (X:=1084, Y:=205), (X:=1515, Y:=238), (X:=1737, Y:=251)，(X:=1962, Y:=263), (X:=2187, Y:=273), (X:=2410, Y:=280);
功能塊CHARCURVE含義如下
FUNCTI0N_BL0CK CHARCURVEVAR_INPUTIN:INT;
N: BYTE;
END_VARVAR_0UTPUTOUT:INT;
ERR: BYTE;
通過以上數(shù)據(jù)及功能塊含義，得到如圖6圖形，圖6，可清楚計(jì)算出，每一位置的工作半徑與脈沖數(shù)之間的關(guān)系，即步驟六。采用本發(fā)明計(jì)算的工作半徑讀數(shù)非常準(zhǔn)確，完全確保了吊機(jī)在最大和最小工作半徑內(nèi)正常工作，此項(xiàng)技術(shù)適合于任何一種繩索變幅的吊機(jī)，無需在吊機(jī)臂架上安裝角度指示儀。 最后說明，以上實(shí)施例子僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，任何對本發(fā)明技術(shù)方案的修改或者等同替換，均在涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.利用PLC優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法，其特征在于包括如下步驟， 第一歩計(jì)算變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度的對應(yīng)關(guān)系； 第二步計(jì)算仰俯角度與臂架編碼器脈沖數(shù)的對應(yīng)關(guān)系； 第三步列出工作半徑與臂架編碼器脈沖數(shù)間的關(guān)系； 第四步選取11組數(shù)據(jù)，包括最高和最低位置數(shù)據(jù)，輸入到PLC程序中； 第五步PLC程序中的Charcurve函數(shù)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，描繪出平滑曲線； 第六步在工作半徑范圍之內(nèi)，臂架編碼器脈沖數(shù)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出臂架工作半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用PLC優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法，其特征在于所述的第一歩中，變幅鋼絲繩工作半徑與仰俯角度的對應(yīng)關(guān)系為R=Lcosa，其中，工作半徑為R，臂架長度為L，仰俯角度為a。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用PLC優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法，其特征在于第二步中，設(shè)定仰俯角度與臂架編碼器脈沖數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，其中設(shè)置最高角度即83度吋，臂架編碼器的讀數(shù)為零，隨著角度減少，編碼器相應(yīng)讀數(shù)増加，以編碼器讀數(shù)根據(jù)臂架卷筒旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)來計(jì)算，卷筒每逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)ー圈，編碼器脈沖數(shù)増加1000。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用PLC優(yōu)化變幅鋼絲繩工作半徑計(jì)算的方法，其特征在于第三步中，利用程序計(jì)算工作半徑與臂架編碼器脈沖數(shù)間的關(guān)系，由于工作半徑與仰俯角度以及角度與臂架編碼器脈沖數(shù)之間關(guān)系已確立，仰俯角度每下降五度，即可列出他們之間的關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明涉及吊機(jī)工作半徑的測量，具體的講是涉及一種船用吊機(jī)臂架工作半徑計(jì)算方法。本發(fā)明計(jì)算臂架的工作半徑讀數(shù)是基于編碼器讀數(shù)而成的，在程序中對編碼器讀數(shù)在千分之五誤差時(shí)會自動進(jìn)行校正，所以顯示的工作半徑讀數(shù)非常準(zhǔn)確，完全確保了吊機(jī)在最大和最小工作半徑內(nèi)正常工作。此項(xiàng)技術(shù)適合于任何一種繩索變幅的吊機(jī)，無需在吊機(jī)臂架上安裝角度指示儀，節(jié)省成本，結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)整。
文檔編號G06F19/00GK102867126SQ20121034852
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者劉為民, 鞠寧, 史美松 申請人:德瑞斯博海機(jī)械設(shè)備(大連)有限公司