專利名稱：升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制裝置，特別是一種升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
橋面鋼結(jié)構(gòu)部分約重50T，原升降橋的橋面升降是由四臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別帶動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)是采用轉(zhuǎn)子串接電阻來調(diào)速的，升降高度是用限位開關(guān)來控制。經(jīng)多年的運(yùn)行，隨著各類設(shè)備的老化。電動(dòng)機(jī)用轉(zhuǎn)子串接電阻來調(diào)速的精度差的缺點(diǎn)體現(xiàn)出來，致使四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步性越來越差，造成橋面傾斜不能正常升降。用普通限位開關(guān)來控制升降高度反應(yīng)較慢，可靠性差。造成鋼絲繩經(jīng)常跑到滑輪外面，不注意就引起鋼絲繩拉斷。雖在原有基礎(chǔ)上經(jīng)過多次改造都未能徹底解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，使用吋，可保證橋面基本水平升降，避免了鋼絲繩受カ及鋼絲繩過松滑出槽外的情況，而且為了檢修和平時(shí)調(diào)整的方便設(shè)置了手動(dòng)操作功能，使每臺(tái)電機(jī)都可獨(dú)立動(dòng)作。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，它包括設(shè)置在矩形橋面兩側(cè)的前后各兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于每臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一減速器連接，每ー減速器通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一電動(dòng)機(jī)連接，每ー電動(dòng)機(jī)通過控制電纜與ー變頻器連接，各變頻器均通過控制電纜與一 PLC連接；每ー減速器的轉(zhuǎn)軸通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與ー編碼器連接，各編碼器也通過控制電纜與PLC連接。所述的升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC采用SIEMENSSIMATIC S7-200 ;所述的電動(dòng)機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)15KW，Y200L-8 ;所述的減速器采用江蘇泰興Z05004017-2 ;所述的變頻器采用SIEMENS MICROMASTER 440 ;所述的編碼器采用FRE22絕對(duì)值編碼器。所述的升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)的使用步驟如下，A橋梁橋面的上升，步驟是步驟AO :橋面在停在最底部與橋墩接觸時(shí)，編碼器自動(dòng)清零；步驟Al :PLC指令并啟動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)上減速器的編碼器在啟動(dòng)時(shí)記錄初始化位置和速度，并將I號(hào)電機(jī)減速器作為基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)位置； 步驟A2 =PLC不斷采集各減速器和計(jì)算其位置，將其它電機(jī)減速器的位置與I號(hào)電機(jī)位置作比較；若I號(hào)電機(jī)與其他任一電機(jī)差高度偏差小于5cm，則繼續(xù)執(zhí)行步驟A3，直至橋面上升到位，若高度偏差大于等于5cm，則執(zhí)行步驟A4 ；步驟3 :若高度偏差為負(fù)數(shù)，則PLC控制電機(jī)加速，若高度偏差為正數(shù)，則PLC控制電機(jī)減速；然后執(zhí)打步驟A2 ；
步驟4 :報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)執(zhí)行步驟A2 ；B橋梁橋面的下降，步驟是步驟BI :PLC指令并啟動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)上減速器的編碼器在啟動(dòng)時(shí)記錄初始化位置和速度，并將I號(hào)電機(jī)減速器作為基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)位置；步驟B2 =PLC不斷采集各減速器和計(jì)算其位置，將其它電機(jī)減速器的位置與I號(hào)電機(jī)位置作比較；若I號(hào)電機(jī)與其他任一電機(jī)差高度偏差小于5cm，則繼續(xù)執(zhí)行步驟B3，直至橋面下降到位，若高度偏差大于等于5cm，則執(zhí)行步驟B4 ；步驟B3 :若高度偏差為負(fù)數(shù)，則PLC控制電機(jī)加速，若高度偏差為正數(shù)，則PLC控制電機(jī)減速；然后執(zhí)行步驟B2 ；步驟B4:報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)執(zhí)行步 驟B2。


圖I是本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)中各卷揚(yáng)機(jī)在橋面處的設(shè)置圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1、2，本發(fā)明公開了ー種升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)。如圖所示它包括設(shè)置在矩形橋面兩側(cè)的前后各兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)1，每臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)I通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一減速器2連接，姆ー減速器2通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一電動(dòng)機(jī)3連接,姆ー電動(dòng)機(jī)3通過控制電纜與一變頻器4連接，各變頻器4均通過控制電纜與一 PLC 5連接；每ー減速器2的轉(zhuǎn)軸通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一編碼器6連接，各編碼器6也通過控制電纜與PLC 5連接。所述的PLC 5采用SIEMENS SIMATIC S7-200 ;所述的電動(dòng)機(jī)3采用三相異步電動(dòng)機(jī)15KW，Y200L-8 ;所述的減速器2采用江蘇泰興Z05004017-2 ;所述的變頻器4采用SIEMENS MICROMASTER 440 ;所述的編碼器6采用FRE22絕對(duì)值編碼器。本發(fā)明系統(tǒng)的使用步驟如下，A橋梁橋面的上升，步驟是步驟AO :橋面在停在最底部與橋墩接觸時(shí)，編碼器自動(dòng)清零；步驟Al :PLC指令并啟動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)上減速器的編碼器在啟動(dòng)時(shí)記錄初始化位置和速度，并將I號(hào)電機(jī)減速器作為基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)位置；步驟A2 :PLC不斷采集各減速器和計(jì)算其位置，將其它電機(jī)減速器的位置與I號(hào)電機(jī)位置作比較；若I號(hào)電機(jī)與其他任一電機(jī)差高度偏差小于5cm，則繼續(xù)執(zhí)行步驟A3，直至橋面上升到位，若高度偏差大于等于5cm，則執(zhí)行步驟A4 ；步驟3 :若高度偏差為負(fù)數(shù)，則PLC控制電機(jī)加速，若高度偏差為正數(shù)，則PLC控制電機(jī)減速；然后執(zhí)打步驟A2 ；步驟4 :報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)執(zhí)行步驟A2 ；B橋梁橋面的下降，步驟是
步驟BI :PLC指令并啟動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)上減速器的編碼器在啟動(dòng)時(shí)記錄初始化位置和速度，并將I號(hào)電機(jī)減速器作為基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)位置；步驟B2 :PLC不斷采集各減速器和計(jì)算其位置，將其它電機(jī)減速器的位置與I號(hào)電機(jī)位置作比較；若I號(hào)電機(jī)與其他任一電機(jī)差高度偏差小于5cm，則繼續(xù)執(zhí)行步驟B3，直至橋面下降到位，若高度偏差大于等于5cm，則執(zhí)行步驟B4 ；步驟B3 :若高度偏差為負(fù)數(shù)，則PLC控制電機(jī)加速，若高度偏差為正數(shù)，則PLC控制電機(jī)減速；然后執(zhí)行步驟B2 ；
步驟B4 :報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)執(zhí)行步驟B2。本發(fā)明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下(I)本發(fā)明選用西門子變頻器，通過PLC進(jìn)行控制。為了解決升降高度讀數(shù)信號(hào)，在減速器上安裝編碼器，提取轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，經(jīng)過自動(dòng)計(jì)算可得出橋的高度數(shù)據(jù)。(2)本發(fā)明使用時(shí)，以一號(hào)電機(jī)為基準(zhǔn)，來控制其他電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而保證橋面基本水平升降。(2)本發(fā)明使用吋，為保證橋面運(yùn)行的安全，設(shè)置了高限位和高高限位防止上升過度。設(shè)置下限位保證可靠與橋墩接觸，防止車輛通過時(shí)鋼絲繩受力及鋼絲繩過松滑出槽外。(3)本發(fā)明使用時(shí)，為了檢修和平時(shí)調(diào)整的方便設(shè)置了手動(dòng)操作功能，使每臺(tái)電機(jī)都可獨(dú)立動(dòng)作。(4)本發(fā)明使用時(shí)，橋面自動(dòng)運(yùn)行時(shí)不斷采集信號(hào)通過PLC控制的四臺(tái)變頻器來控制電動(dòng)機(jī)，使橋面水平運(yùn)行；。(5)本發(fā)明使用時(shí)，當(dāng)橋面任意兩角的偏差達(dá)到5cm吋，報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行；(6)本發(fā)明使用時(shí)，用數(shù)碼器讀數(shù)來控制升降高度，并用限位開關(guān)作為第二道保險(xiǎn)，防止升降過度。(7)本發(fā)明使用時(shí)，用橋面最低位置作為零位，自動(dòng)調(diào)零，減少誤差累積。(8)本發(fā)明使用時(shí)，通過準(zhǔn)確的運(yùn)行保證鋼絲繩不跑到滑輪外面。綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，它包括設(shè)置在矩形橋面兩側(cè)的前后各兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)(1)，其特征在于每臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)(I)通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一減速器(2)連接，每ー減速器(2)通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一電動(dòng)機(jī)(3)連接，每ー電動(dòng)機(jī)(3)通過控制電纜與一變頻器(4)連接，各變頻器(4)均通過控制電纜與一 PLC (5)連接；每ー減速器(2)的轉(zhuǎn)軸通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與ー編碼器(6)連接，各編碼器(6)也通過控制電纜與PLC (5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，其特征在干所述的PLC(5)采用SIEMENS SIMATIC S7-200 ;所述的電動(dòng)機(jī)(3)采用三相異步電動(dòng)機(jī)15KW，Y200L-8 ;所述的減速器(2)采用江蘇泰興Z05004017-2 ;所述的變頻器(4)采用SIEMENS MICROMASTER440 ;所述的編碼器(6)采用FRE22絕對(duì)值編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)的使用步驟如下， A橋梁橋面的上升，步驟是 步驟AO :橋面在停在最底部與橋墩接觸時(shí)，編碼器自動(dòng)清零； 步驟Al :PLC指令并啟動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)上減速器的編碼器在啟動(dòng)時(shí)記錄初始化位置和速度，并將I號(hào)電機(jī)減速器作為基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)位置； 步驟A2 :PLC不斷采集各減速器和計(jì)算其位置，將其它電機(jī)減速器的位置與I號(hào)電機(jī)位置作比較；若I號(hào)電機(jī)與其他任一電機(jī)差高度偏差小于5cm，則繼續(xù)執(zhí)行步驟A3，直至橋面上升到位，若高度偏差大于等于5cm，則執(zhí)行步驟A4 ； 步驟3 :若高度偏差為負(fù)數(shù)，則PLC控制電機(jī)加速，若高度偏差為正數(shù)，則PLC控制電機(jī)減速；然后執(zhí)彳T步驟A2 ； 步驟4 :報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)執(zhí)行步驟A2 ； B橋梁橋面的下降，步驟是 步驟BI =PLC指令并啟動(dòng)四臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)上減速器的編碼器在啟動(dòng)時(shí)記錄初始化位置和速度，并將I號(hào)電機(jī)減速器作為基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)位置； 步驟B2 :PLC不斷采集各減速器和計(jì)算其位置，將其它電機(jī)減速器的位置與I號(hào)電機(jī)位置作比較；若I號(hào)電機(jī)與其他任一電機(jī)差高度偏差小于5cm，則繼續(xù)執(zhí)行步驟B3，直至橋面下降到位，若高度偏差大于等于5cm，則執(zhí)行步驟B4 ； 步驟B3 :若高度偏差為負(fù)數(shù)，則PLC控制電機(jī)加速，若高度偏差為正數(shù)，則PLC控制電機(jī)減速；然后執(zhí)行步驟B2 ； 步驟B4 :報(bào)警并停止運(yùn)行，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到水平后才可繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)執(zhí)行步驟B2。
全文摘要
本發(fā)明屬于電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制裝置，特別是一種升降式橋梁的伺服控制系統(tǒng)。它包括設(shè)置在矩形橋面兩側(cè)的前后各兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于每臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一減速器連接，每一減速器通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一電動(dòng)機(jī)連接，每一電動(dòng)機(jī)通過控制電纜與一變頻器連接，各變頻器均通過控制電纜與一PLC連接；每一減速器的轉(zhuǎn)軸通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與一編碼器連接，各編碼器也通過控制電纜與PLC連接。本發(fā)明系統(tǒng)使用時(shí)，可保證橋面基本水平升降，避免了鋼絲繩受力及鋼絲繩過松滑出槽外的情況，而且為了檢修和平時(shí)調(diào)整的方便設(shè)置了手動(dòng)操作功能，使每臺(tái)電機(jī)都可獨(dú)立動(dòng)作。
文檔編號(hào)E01D15/02GK102691258SQ20121015930
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者董春華 申請(qǐng)人:上海金山石化物流有限公司