起重機(jī)空間防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究
引言
近年來(lái),隨著國(guó)家的快速發(fā)展,人類生產(chǎn)活動(dòng)規(guī)模也在逐年擴(kuò)大。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)起重機(jī)需求在逐年增加,從而推動(dòng)起動(dòng)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展。起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展與機(jī)遇,國(guó)外起重機(jī)先進(jìn)技術(shù)與性能給國(guó)內(nèi)起重機(jī)市場(chǎng)帶來(lái)沖擊。

1、防撞系統(tǒng)原理
門式起重機(jī)和門座起重機(jī)在同一船塢平臺(tái)上工作,兩臺(tái)起重機(jī)都安裝空間防撞系統(tǒng),起重機(jī)之間通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備建立數(shù)據(jù)信息聯(lián)系,通過(guò)起重機(jī)相互交換位置形態(tài)數(shù)據(jù),檢測(cè)、跟蹤和運(yùn)算出鄰近立體空間區(qū)域,根據(jù)接近程度,向各自司機(jī)和系統(tǒng)提供警告和推薦避讓措施。防撞系統(tǒng)程序利用起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的編碼器檢測(cè)起重機(jī)的位置和工作狀態(tài),再通過(guò)防撞系統(tǒng)程序運(yùn)算空間坐標(biāo)矢量值,得到每臺(tái)起重機(jī)的空間外形尺寸參數(shù),系統(tǒng)程序自動(dòng)監(jiān)控各臺(tái)起重設(shè)備之間實(shí)時(shí)體型參數(shù)是否重疊干涉,判定起重機(jī)是否可能相互碰撞。電氣控制系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)工況及使用功能,設(shè)定這兩臺(tái)起重機(jī)的外形尺寸參數(shù)相互干涉重疊的預(yù)警范圍,到達(dá)預(yù)警值時(shí),可提供防撞警示。
2、防撞裝置的安裝與調(diào)試
首先,在安裝過(guò)程中要先將岸橋原有的防撞裝置及鋼絲繩、限位開關(guān)拆除,隨后在前大梁兩側(cè)位置安裝激光掃描儀,使其與一根角鋼連接固定。為保險(xiǎn)起見,需以螺栓對(duì)撬的方式連接角鋼與大梁上2根預(yù)焊接的槽鋼,并將梯子平臺(tái)設(shè)于裝置附近,這樣當(dāng)裝置發(fā)生故障需要檢修維護(hù)時(shí),便可以順利進(jìn)行調(diào)節(jié)和修理,以此提高其運(yùn)維的便捷性。
其次,電氣接線可按照棕正藍(lán)負(fù)的方法選擇M12×5拼插頭完成,一方面可以保證裝置良好的密閉性,另一方面不會(huì)干擾裝置的防護(hù)級(jí)別,從而規(guī)避了接線進(jìn)水和錯(cuò)誤接線的風(fēng)險(xiǎn)。若港口最低溫度在0℃以下,需選擇合適型號(hào)的加熱器,以免影響傳感器、電機(jī)等部件的工作性能。在連接信號(hào)線時(shí),選用M12×8拼自帶插頭。
同時(shí),經(jīng)扎線條溝引電源線和信號(hào)線通至分線盒中,對(duì)接外部線后經(jīng)托架連至電氣房,進(jìn)而傳輸信號(hào)至PLC控制模塊。其中,YE、GY、PK分別與大梁防撞報(bào)警、防撞減速、防撞停止相對(duì)應(yīng),一旦檢測(cè)到物體與大梁的距離分別小于15m、10m、5m時(shí),便會(huì)輸出相應(yīng)的信號(hào)。
最后,電氣調(diào)試環(huán)節(jié)需要分步進(jìn)行。
第一步是連接軟件,即利用PC機(jī)和以太網(wǎng)完成LMS511掃描器的調(diào)試和參數(shù)設(shè)置。但是,在連接PC和以太網(wǎng)的過(guò)程中,必須保證兩者具有一致的IP段,而非完全相同的IP地址。待裝置與PC正常連接后再打開,連接SOPAS軟件。
第二步是打開軟件確認(rèn)電腦連接成功后,在出現(xiàn)的2臺(tái)LMS選項(xiàng)中選擇第1臺(tái),先后雙擊圖案和左側(cè)LMS完成設(shè)備登陸。
第三步是區(qū)域繪制。本次改造項(xiàng)目中的LMS511裝置需要設(shè)置4個(gè)保護(hù)區(qū)域,具體可通過(guò)EvaluationArea中的Field和New指令完成保護(hù)區(qū)域的設(shè)定,至少要包括報(bào)警、減速、停止等信號(hào)區(qū)間,待畫好Field1后按照上述方法依次繪制Field2、Field3等。
第四步,左選EVC1、右選New進(jìn)入Field1Out-putno中的Output1。此時(shí),Responsetime數(shù)值代表LMS檢測(cè)區(qū)域中的物體停留時(shí)間達(dá)到多少時(shí)才報(bào)警,Blankingsize則代表被測(cè)物體直徑達(dá)到多少時(shí)才報(bào)警。后續(xù)的EVC2可同樣設(shè)置。完成參數(shù)設(shè)置后點(diǎn)擊下載至設(shè)備,并點(diǎn)擊保存圖標(biāo)將其存于LMS中。
第五步,點(diǎn)擊圖標(biāo)Showscan,查看LMS所處的掃描區(qū)域和狀態(tài)。若為綠色,說(shuō)明無(wú)物體需要報(bào)警;若為黃色,說(shuō)明有物體需要報(bào)警且LMS正在輸出;若為灰色,則說(shuō)明LMS離線,不能呈現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
3、起重機(jī)未來(lái)發(fā)展展望
為有效避免塔機(jī)與障礙物之間發(fā)生碰撞產(chǎn)生安全事故,許多國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)相應(yīng)政策,指出相互影響工作的塔機(jī)需要在起重機(jī)中裝置防碰撞系統(tǒng)或者防碰撞技術(shù)。隨著國(guó)家的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,吊裝企業(yè)對(duì)起重機(jī)有了更高要求。所以,整體吊裝工程受到更多人喜歡。與此同時(shí),起重機(jī)吊裝能力、作業(yè)幅度等需要不斷加強(qiáng),大型起重機(jī)市場(chǎng)發(fā)展前景更加廣闊。單一起重機(jī)以及小型起重機(jī)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)發(fā)展,所以,起重機(jī)產(chǎn)業(yè)需要不斷改革創(chuàng)新。在保證起重機(jī)原有性能不變情況下,研發(fā)出大噸位新型起重機(jī),從而滿足市場(chǎng)發(fā)展,符合市場(chǎng)需求。
起重機(jī)未來(lái)會(huì)朝著一下幾個(gè)方向發(fā)展:
第一,大型化。隨著國(guó)家的不斷發(fā)展,社會(huì)市場(chǎng)中工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模在逐年增大。致使吊裝工程更加復(fù)雜多樣、大型且專業(yè)。所以,起重機(jī)在未來(lái)需要朝著大型化、專業(yè)化方向發(fā)展。
第二,智能化。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的當(dāng)下,智能化產(chǎn)品受到越來(lái)越多人的喜愛。所以,起重機(jī)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,需要與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)起重機(jī)智能化與自動(dòng)化。操作起來(lái)更為簡(jiǎn)便,為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)省大量人力、物力。
第三,安全性。起重機(jī)安全性能,以及使用過(guò)程中的安全問題受到越來(lái)越多人關(guān)注。所以,要保證起重機(jī)力限器功能。與此同時(shí),傳感器也應(yīng)該應(yīng)用在起重機(jī)當(dāng)中。如此,起重機(jī)在工作過(guò)程中,傳感器可以對(duì)起重器各個(gè)零部件進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。
第四,控制性能。隨著起重機(jī)的不斷發(fā)展,機(jī)器中的零部件也會(huì)隨之增加。這種情況的產(chǎn)生,給起重機(jī)控制系統(tǒng)工作帶來(lái)難度。所以,起重機(jī)在未來(lái)發(fā)展中需要對(duì)其性能進(jìn)行不斷完善,從而使起重機(jī)作業(yè)得到有效保障。
4、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,空間防撞系統(tǒng)通過(guò)建立統(tǒng)一坐標(biāo)系,空間函數(shù)運(yùn)算,計(jì)算得出潛在的空間干涉沖突,并提供避讓操作提示??臻g防撞系統(tǒng)不僅實(shí)用于兩臺(tái)起重機(jī)之間的相互防碰撞,還可應(yīng)用拓展到多臺(tái)多類型起重機(jī)之間的防碰撞。