桥式抓斗卸船机中防摇控制系统的设计与实现

作     者：周美华 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：欧林林;骆经备

授予年度：2014年

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：桥式抓斗卸船机 防摇控制系统 加减速法 PLC编程 

摘      要：桥式抓斗卸船机是港口散料装卸作业的重要设备。为了减轻工人操作强度,增加设备运行的可靠性及安全性,提高生产效率,新方法、新技术的应用与改进迫在眉睫。 本文主要研究桥式抓斗卸船机在半自动、全自动运行中的防摇控制,通过防摇控制系统精确的编程控制,缩短止摆时间,从而减少单个工作循环时间,提高了桥式抓斗卸船机的可靠性、安全性及工作效率。 通过分析卸船机抓斗和小车的运行规律,将抓斗和小车运行过程中的六个阶段作为主要研究对象,并根据理论及操作经验建立数学模型。运用最优控制理论,计算得出卸船机小车到达运行目标位置的最优时间控制方法。利用加减速法对各个阶段进行控制,通过控制使其得到合适的一次加速度,并且使启动阶段小车的水平输出加速度和抓斗的垂直起升加速度之间得到一定程度的相互匹配,在二次加速过程中,根据计算得到二次加速的控制方法对起升防摇阶段及卸料防摇阶段进行控制。同时,通过具体项目实施,根据功能要求对变频器、PLC、编码器进行选型,对防摇控制系统进行了硬件组态和软件设计,将计算机数学模型转化成为程序语言,开发出了桥式抓斗卸船机自动(半自动)控制系统。 所设计的抓斗卸船机自动(半自动)防摇控制系统运用于连云港的桥式抓斗卸船机(ZQX1850t/h)上。经过实践考核验证,满足预期目标。它不仅能够消除摆动,增加系统的可靠性和安全性,而且缩减了循环时间,提高了劳动生产效率,使卸船机在一个循环过程内的运行得到了优化。