用于光电复合承重缆绳收放的电动绞车控制装置和方法

摘要

本发明公开一种用于光电复合承重缆绳收放的电动绞车控制装置和方法，所述装置包括操纵单元、摩擦绞车制动电阻、摩擦绞车变频器、摩擦绞车、摩擦绞车信号检测单元、工控机、交流电源、储缆绞车变频器、储缆绞车制动电阻和储缆绞车。所述方法采用了变频调速技术结合控制装置实现了摩擦绞车和储缆绞车的闭环控制以及二者之间的同步控制，同时结合多种信号检测提高了系统运行的安全性。

主权项

一种用于光电复合承重缆绳收放的电动绞车控制装置，其特征是所述装置包括：操作单元：用于人工输入收、放缆速度信号以及停车信号；所述操作单元由模拟量输出模块和开关量输出模块组成；模拟量输出模块的模拟量输出信号直接输出至摩擦绞车变频器，作为频率变化的信号源；开关量输出模块的开关量输出信号是输出操作单元的操作状态，是处于收、放还是停状态，所述开关量输出信号直接输出至工控机的信号采集模块；摩擦绞车制动电阻：用于在绞车系统放缆情况下，负载倒拖时，释放掉摩擦绞车减速电机处于发电状态所产生的电能；所述摩擦绞车制动电阻的输入端与摩擦绞车变频器的输出端连接；摩擦绞车变频器：用于为摩擦绞车提供变频电源以驱动摩擦绞车；所述摩擦绞车变频器需配置成速度伺服工作方式，还需配置其驱动电机的规格参数，最大转速，从0至最大转速之间的加减速时间等参数；摩擦绞车：用于直接拖动负载；所述摩擦绞车由摩擦绞车减速电机、装在摩擦绞车减速电机尾部的摩擦绞车编码器、摩擦绞盘和负载组成；所述摩擦绞车编码器装在摩擦绞车减速电机尾部，并把摩擦绞车减速电机的速度信号以脉冲编码的格式反馈到摩擦绞车变频器；所述摩擦绞盘由一对上下布置的绞盘构成，每个绞盘开若干个半圆型绳槽，用于缆绳的缠绕；所述负载与缆绳连接，由缆绳拖动其运动；信号检测单元：用于检测摩擦绞车和储缆绞车的状态；工控机：用于对摩擦绞车和储缆绞车的逻辑控制，同时显示所述控制装置状态参数；所述工控机由信号输出模块、信号处理模块、信号采集模块和通讯模块组成；所述信号输出模块具有两组继电器输出信号，一组输出至摩擦绞车变频器，另一组输出至储缆绞车变频器；所述信号处理模块用于处理信号采集模块采集的信号并通过信号输出模块输出控制指令；所述信号采集模块采集由开关量输出模块传送过来的开关量输出信号和信号检测单元传送过来的模拟量信号；所述通讯模块用于信号处理模块与两个变频器的通讯；交流电源：分别与摩擦绞车变频器和储缆绞车变频器连接，用于提供交流电源；储缆绞车变频器：用于为储缆绞车提供变频电源以驱动储缆绞车；储缆绞车制动电阻：用于在储缆绞车减速电机被倒拖情况下，释放掉储缆绞车减速电机处于发电状态所产生的电能；所述储缆绞车制动电阻的输入端与储缆绞车变频器的输出端连接；储缆绞车：用于存放缆绳，并与摩擦绞车在运行控制中保持线速度同步；所述储缆绞车由储缆绞车减速电机、装在储缆绞车减速电机尾部的储缆绞车编码器、储缆卷筒和排缆机构组成；所述储缆绞车减速电机为储缆卷筒提供动力；所述储缆绞车编码器装在储缆绞车减速电机尾部，并把储缆绞车减速电机的转速信号以脉冲编码的格式反馈到储缆绞车变频器；所述储缆卷筒用来存放缆绳，并在储缆绞车减速电机驱动下保持与摩擦绞车线速度同步；所述排缆机构是用于缆绳在储缆卷筒上储缆，同时在排缆机构上装有放缆长度测量传感器以测量放出去的缆绳长度。