码头堆场装卸系统用到哪些主要技术分支器

2017-06-28 16:50:52来源： 贤集网

自动化轨道吊大车同步控制技术

轨道龙门吊大车在行走过程中，由于刚性支腿与柔性支腿的力矩不相等,会造成两支腿位置的偏差,从而引起“啃轨”。为解决该问题，利用算法调节来消除偏差。对大车的刚性支腿按照给定速度进行调节，使其速度保持不变，不对其进行位置控制。当负载发生变化或者由其他原因引起大车刚性支腿力矩改变时，通过变频器的力矩输出控制调整柔性支腿的力矩,同时结合可编程控制器（PLC）输出的位移纠偏量调整柔性支腿的位置，使其自动、快速、准确地随刚性支腿的变化而变化,从而达到控制的目的。因此，本系统的控制对象为轨道吊大车柔性支腿的力矩，系统的变量为刚性支腿和柔性支腿的力矩及位置的偏差。

自动化轨道吊大车同步控制系统为一闭环负反馈控制系统，主要由PLC、变频器、交流电动机和旋转编码器等组成。轨道龙门吊大车刚性支腿的力矩由主变频器输出，并传送给从变频器（用来控制轨道吊大车柔性支腿的力矩），2个变频器的通信由Profibus总线连接。当由于运行阻力等原因使主变频器的力矩发生变化时，变频器通过PID控制方法调整力矩的输出，使之与刚性支腿的力矩保持平衡，力矩的PID调节由变频器自动完成。同时，旋转编码器检测轨道吊大车柔性支腿速度及位置的大小，将检测信号输出到PLC，控制器将采样得到的信号与刚性支腿的速度及位置信号进行比较，判断轨道吊大车的偏斜状态。根据计算得到的偏差值，再利用PID中闭环反馈控制的原理产生控制信号并输出给PLC，由PLC控制轨道吊柔性支腿的运行状态,从而达到纠偏的目的。调节过程持续进行以保证轨道吊在正确的姿态下运行，不会因走偏而发生“啃轨”。

自动化轨道吊防摇技术

小车的运动可引起悬挂在小车上的吊钩和载荷的摇摆。要求控制小车运行速度的计算方法能使起重机从静止状态到达指定速度匀速运动后吊钩及载荷不产生摇摆，同时也能使起重机从匀速运动到达静止状态后吊钩及载荷不产生摇摆。为使吊钩及载荷不产生摇摆，起重机从静止状态到达匀速运动以及从匀速运动到达静止状态的动态过程需要一定的控制调整时间。控制小车运行速度的计算方法要使这个动态过程所需要的控制调整时间为最短。

吊钩和载荷的自然摇摆特性具有接近于简单单摆的摇摆特性,但又不同于简单单摆的摇摆。受到起重机起升机构和吊钩的设计方案、绳索的穿绳方案以及载荷的重量和形状等诸多因素的影响，吊钩和载荷的实际摇摆具有难以用解析的方法来分析的复杂摇摆特性。在现有提出的防摇摆控制方案中，都是用简单单摆的近似摇摆特性来分析起重机载荷的摇摆特性。但在实际应用中，起重机载荷的摇摆特性与简单单摆的摇摆特性会有较大的差异，因而简单单摆的数学模型并不适合用来做起重机载荷摇摆特性的分析。本项目把起重机载荷摇摆系统看成类似于1个黑匣子系统，只考虑系统输出对输入的响应,而不再分析系统内部的物理特性。

自动化轨道吊作业路径优化技术

堆场接力作业主要是为了缩短单台自动化轨道吊的往返行走距离，在装卸船高峰期提高系统作业效率。接力位置、接力时间及路径选择等形成接力ARMG路径优化问题。ARMG路径优化除三维空间之外还增加时间维度，即ARMG的大车、小车和起升机构的联合运动构成集装箱的三维运动空间，而接力时间选择构成时间维度优化。ARMG路径优化主要涉及以下几个因素：（1）接力位置的选择。需要考虑集卡、AGV、ARMG作业动态和效率以及码头作业的各类因素来合理安排接力点。（2）三维路径优化。大车、小车和起升机构联合运动，以最短三维路径为目标，实现装卸路径最优控制。（3）接力时间选择。直接接力或待空闲时再执行接力作业。（4）约束条件。为确保作业路径的安全，考虑堆垛轮廓约束，通过轨道吊的TDS系统测量当前作业箱区中每列集装箱堆高的高度，可获得工作箱区的堆垛轮廓。

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