(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210632130.1 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 山东电工电气集团有限公司 地址 250101 山东省济南市高新 开发区崇 华路16号 申请人 山东电工电气集团数字科技有限公 司 (72)发明人 姜腾光　王新刚　傅春明　孙大海　 陈朋　刘恒志　张绳昭　胡光平　 (74)专利代理 机构 济南泉城专利商标事务所 37218 专利代理师 赵玉凤 (51)Int.Cl. B66C 13/06(2006.01) B66C 13/16(2006.01)B66C 13/18(2006.01) B66C 13/48(2006.01) B66C 13/50(2006.01) B66C 15/06(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种分段变频镀锌行 车控制方法 (57)摘要 本发明所述一种分段变频镀锌行车控制方 法， 解决了 行车无触点软启动、 软停止的控制、 行 车可以实现自我判位、 定位， 该方法在兼顾平稳 的情况下最大的提高行车的运行效率。 该方法采 用多段式变频调速来控制行车， 建立行车数学模 型通过模糊控制方法确定镀锌流程控制方式， 计 算速度切换点， 相对于其他变频控制行车的方 法， 行车运行能够消除摆动、 更加平稳、 效率更 高。 采用面向对象的方式， 镀锌工艺之间的多个 位置点针对铁塔的不同部件、 现场环境进行优 化， 即不同镀锌物料的位置点是不同的， 将位置 点分别与部件进行绑定。 采用图像处理、 限位开 关等方式实现行 车误差自我纠正功能。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115057354 A 2022.09.16 CN 115057354 A 1.一种分段变频镀锌行车控制方法， 其特征在于： 包括以下步骤： S01)、 在行车上安装 编码器、 接近开关、 限位开关， 编码器安装在行车两侧， 用来统计行车运行过程中的高速脉 冲个数， 实现行车的自我定位， 接近开关安装在镀锌工艺的各个工艺节点， 用来检测和传递 位置信号； 限位开关安装在行车吊钩葫芦和行车水平行程的两端， 当编码器失灵或者其他 原因导致 吊钩位置错误或者行车不能停止时， 限位开关起到保护的作用， 同时向行车发送 信号， 行车停止并触发声光报警； 编码 器、 接近开关、 限位开关均与PLC控制器相连， PLC控制 器连接变频器， 变频器根据不同控制信号调整输出不同电源频率， 控制行车电机输出不同 转速； S02)、 通过手持设备控制行车 空载至原 点位置， 由于镀锌工艺的各个工艺节 点位置是 固定的， 行车依次经过上述位置所在接近开关时， 获取并记录位置信息； S03)、 保证行车在 运行过程中兼顾平稳和效率， 行车设定快速、 中速和慢速三种运行速度， 分别对应三种频 率， 获取三种频率的速度； S04)、 建立行车的吊摆的运动数学模型， 采用建立模糊控制规则 分析， 确定行车的吊摆在镀锌流程中的速度控制方式， 即确定三种运行速度 的加减速点； S05)、 采取面向对象的方式， 针对铁塔不同部件 具有不同高度的情况， 对数学模型分析计算 速度加减速点的位置， 控制行车运动， 判断吊钩是否满足稳定要求， 引入时间补偿量δ， 根据 吊钩摆动情况调整修正时间补偿量δ， 根据时间补偿量δ延长或缩短行车在每阶段运动时 间， 以达到消摆的目的， 确定位置后将虚拟点与物料绑定， 并记录虚拟点； S 06)、 行车吊钩在 酸洗池、 锌池、 冷却池中采取两段式速度切换， 在保证工艺的前提下， 速度加减速点尽量靠 近池面， PLC控制葫芦速度切换； S07)、 所有点位确认完成后， 控制行车回归原点， 等待开始 镀锌操作。 2.根据权利要求1所述的分段变频镀锌行车控制方法， 其特征在于： 忽略包括风力、 阻 力、 摩擦力在内的因素， 简化场景后得到行 车吊摆的数 学模型为： 其中l表示钢缆长度， M表示行车重量； m表示镀锌物料重量； θ表示吊钩摆角； x表示位 移， g表示重力加速度， F(t)表示输入量力； 由于行车使用变频器， 因此数学模型的输入为行车加速度a， 简化场景， 规定吊摆最大 摆角不大于 5°， 修改后获得角速度与水平加速度的数 学方程： 初始条件t＝0， θ ＝0， 求解可得： 可知， 吊钩摆动是随时间作周期性变化， 摆幅、 摆速与行车的加速度a成正比， 通过调整 加速度使 小车运行的整个时间最短， 并实现消摆的目的。 3.根据权利要求1所述的分段变频镀锌行车控制方法， 其特征在于： 通过原点处相机和权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115057354 A 2原点处限位开关确定位置补偿量E， 行车每次经过原 点限位开关后， PLC根据位置补偿量E动 态修改流程各个坐标的参数； 原点处相机在原 点处生成行车图像， 发送至后台， 后台计算行 车两侧葫芦高度差并通知PLC控制器， PLC控制器控制吊钩上升或下降实现高度补偿； 原点 处限位开关用于水平方向误差补偿纠正， 所有点位相对距离都是确定的， 到达原点限位开 关后， 通过现有坐标和原有坐标比较得到误差补偿， 通过这个误差对流程的所有坐标进行 纠正。 4.根据权利要求1所述的分段变频镀锌行车控制方法， 其特征在于： 快速、 中速和慢速 三种运行速度对应的频率分别为80 Hz、 50Hz、 20Hz。 5.根据权利要求2所述的分段变频镀锌行车控制方法， 其特征在于： 吊钩摆动超过阈值 的时候， 根据时间补偿量δ修改速度切换点， 在保证平稳的情况下， 不断优化速度切换点， 使 得目标函数T最小， T为小车运行的整个时间， 最后将速度切换点 位置参数与物料绑定 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115057354 A 3