[实用新型]一种基于磁钉的自动化轨道吊大车定位控制系统

说明书

本实用新型涉及一种一种基于磁钉的自动化轨道吊大车定位控制系统，包括大车轨道、在大车轨道上行驶的轨道吊大车以及分别安装于轨道吊大车上的定位单元和控制单元，所述的定位单元包括依次连接的主控制器、变频驱动器和编码器，所述的控制单元包括分别安装于轨道吊大车上，且相互连接的大车驱动器和驱动电机，所述的定位单元还包括与主控制器连接的磁钉组件，用于传输基准位置，所述的控制单元还包括分别与主控制器、大车驱动器和驱动电机连接的PID控制器，用于控制驱动电机的转速调节量ΔREF，与现有技术相比，本实用新型具有能够提供准确的轨道吊大车位置并能够灵活调节轨道吊大车运行姿态等优点。

技术领域

本实用新型涉及轨道吊大车领域的定位控制领域，尤其是涉及一种基于磁钉的自动化轨道吊大车定位控制系统。

背景技术

随着自动化技术在港口的不断应用，自动化轨道吊成为各大自动化码头堆场内的主力装卸设备。在轨道吊自动化作业过程中，大车机构的定位精度将直接影响到系统自动堆取箱的精度和效率。而精确定位的基础，是要获取准确可靠的大车位置信息。

传统轨道吊作业过程中，主要是靠司机的视觉主观判断来进行大车作业位的定位，对大车位置的精度要求不高，机上通常只会在一侧大车的从动轮上安装一个绝对位置编码器作为大车位置的检测装置。该检测装置存在以下缺陷，无法满足自动化作业对位置精度的需求：

1)编码器安装在大车车轮上，通过检测车轮转动的圈数来计算大车的位移，但是在运行过程中，特别是雨雪天气或者紧急停车时，车轮会出现打滑的情况，会产生较大的误差；

2)在大车运行的过程中编码器的累积误差不断增加，精度无法得到保证；

3)轨道吊跨距可达20米以上，仅在一侧大车的从动轮上安装编码器仍会使大车位置未知，最终导致轨道吊的姿态无法预知，给自动化作业带来困难。

轨道吊大车驱动机构一般由8个电机组成，用2个变频驱动器来驱动，常规轨道吊由于对大车定位的精度要求不高，每个驱动器所驱动的四个电机在机器上呈“Z”字排布，如图1所示。

这种驱动方式最大的优点是控制比较简单，两个驱动器以同样的速度给定，靠电机的特性自行调节，保证大车沿轨道行驶；另外，当一个驱动器发生故障时，只要把该驱动器控制的电机的制动器打开，靠另一个驱动器带动四个电机降速运行。而缺点也很明显，由于轨道吊负载不断的变化，一段时间后大车运行姿态会发生一定程度的偏转，从而造成导向轮，甚至轨道的磨损，即产生“啃轨”的现象，“啃轨”现象一旦产生，靠现有的驱动方式无法实现大车姿态的调节，给后续维护保养带来比较大的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提供准确的轨道吊大车位置并保证轨道吊大车运行姿态的基于磁钉的自动化轨道吊大车定位控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于磁钉的自动化轨道吊大车定位控制系统，包括大车轨道、在大车轨道上行驶的轨道吊大车以及分别安装于轨道吊大车上的定位单元和控制单元，所述的定位单元包括依次连接的主控制器、变频驱动器和编码器，所述的控制单元包括分别安装于轨道吊大车上，且相互连接的大车驱动器和驱动电机，所述的定位单元还包括与主控制器连接的磁钉组件，用于传输基准位置，所述的控制单元还包括分别与主控制器、大车驱动器和驱动电机连接的PID控制器，用于控制驱动电机的转速调节量ΔREF；

所述的主控制器根据磁钉组件和变频驱动器传输的信息，计算得到大车位置，实现轨道吊大车的定位，所述的PID控制器根据主控制器传输的大车位置信息或大车驱动器传输的力矩信息，计算得到驱动电机的转速调节量ΔREF，实现轨道吊大车的驱动控制。

进一步地，所述的磁钉组件包括分别安装于轨道吊大车海陆两侧的天线和分别安装于大车轨道海陆两侧近旁的磁钉，所述的磁钉均匀设置，且两个相邻磁钉的间隔距离为8-10米；