起重機空間防撞系統(tǒng)設(shè)計與研究
引言
近年來,隨著國家的快速發(fā)展,人類生產(chǎn)活動規(guī)模也在逐年擴大。社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,對起重機需求在逐年增加,從而推動起動機市場發(fā)展。起重機生產(chǎn)企業(yè)迎來了新的發(fā)展與機遇,國外起重機先進技術(shù)與性能給國內(nèi)起重機市場帶來沖擊。

1、防撞系統(tǒng)原理
門式起重機和門座起重機在同一船塢平臺上工作,兩臺起重機都安裝空間防撞系統(tǒng),起重機之間通過無線通訊設(shè)備建立數(shù)據(jù)信息聯(lián)系,通過起重機相互交換位置形態(tài)數(shù)據(jù),檢測、跟蹤和運算出鄰近立體空間區(qū)域,根據(jù)接近程度,向各自司機和系統(tǒng)提供警告和推薦避讓措施。防撞系統(tǒng)程序利用起重機電氣控制系統(tǒng)的編碼器檢測起重機的位置和工作狀態(tài),再通過防撞系統(tǒng)程序運算空間坐標(biāo)矢量值,得到每臺起重機的空間外形尺寸參數(shù),系統(tǒng)程序自動監(jiān)控各臺起重設(shè)備之間實時體型參數(shù)是否重疊干涉,判定起重機是否可能相互碰撞。電氣控制系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)工況及使用功能,設(shè)定這兩臺起重機的外形尺寸參數(shù)相互干涉重疊的預(yù)警范圍,到達預(yù)警值時,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。為保險起見,需以螺栓對撬的方式連接角鋼與大梁上2根預(yù)焊接的槽鋼,并將梯子平臺設(shè)于裝置附近,這樣當(dāng)裝置發(fā)生故障需要檢修維護時,便可以順利進行調(diào)節(jié)和修理,以此提高其運維的便捷性。
其次,電氣接線可按照棕正藍負(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,另一方面不會干擾裝置的防護級別,從而規(guī)避了接線進水和錯誤接線的風(fēng)險。若港口最低溫度在0℃以下,需選擇合適型號的加熱器,以免影響傳感器、電機等部件的工作性能。在連接信號線時,選用M12×8拼自帶插頭。
同時,經(jīng)扎線條溝引電源線和信號線通至分線盒中,對接外部線后經(jīng)托架連至電氣房,進而傳輸信號至PLC控制模塊。其中,YE、GY、PK分別與大梁防撞報警、防撞減速、防撞停止相對應(yīng),一旦檢測到物體與大梁的距離分別小于15m、10m、5m時,便會輸出相應(yīng)的信號。
最后,電氣調(diào)試環(huán)節(jié)需要分步進行。
第一步是連接軟件,即利用PC機和以太網(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LMS選項中選擇第1臺,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。本次改造項目中的LMS511裝置需要設(shè)置4個保護區(qū)域,具體可通過EvaluationArea中的Field和New指令完成保護區(qū)域的設(shè)定,至少要包括報警、減速、停止等信號區(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進入Field1Out-putno中的Output1。此時,Responsetime數(shù)值代表LMS檢測區(qū)域中的物體停留時間達到多少時才報警,Blankingsize則代表被測物體直徑達到多少時才報警。后續(xù)的EVC2可同樣設(shè)置。完成參數(shù)設(shè)置后點擊下載至設(shè)備,并點擊保存圖標(biāo)將其存于LMS中。
第五步,點擊圖標(biāo)Showscan,查看LMS所處的掃描區(qū)域和狀態(tài)。若為綠色,說明無物體需要報警;若為黃色,說明有物體需要報警且LMS正在輸出;若為灰色,則說明LMS離線,不能呈現(xiàn)實時數(shù)據(jù)。
3、起重機未來發(fā)展展望
為有效避免塔機與障礙物之間發(fā)生碰撞產(chǎn)生安全事故,許多國家已經(jīng)出臺相應(yīng)政策,指出相互影響工作的塔機需要在起重機中裝置防碰撞系統(tǒng)或者防碰撞技術(shù)。隨著國家的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進步,吊裝企業(yè)對起重機有了更高要求。所以,整體吊裝工程受到更多人喜歡。與此同時,起重機吊裝能力、作業(yè)幅度等需要不斷加強,大型起重機市場發(fā)展前景更加廣闊。單一起重機以及小型起重機已經(jīng)無法適應(yīng)社會市場發(fā)展,所以,起重機產(chǎn)業(yè)需要不斷改革創(chuàng)新。在保證起重機原有性能不變情況下,研發(fā)出大噸位新型起重機,從而滿足市場發(fā)展,符合市場需求。
起重機未來會朝著一下幾個方向發(fā)展:
第一,大型化。隨著國家的不斷發(fā)展,社會市場中工業(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,起重機在未來需要朝著大型化、專業(yè)化方向發(fā)展。
第二,智能化。在科學(xué)技術(shù)不斷進步的當(dāng)下,智能化產(chǎn)品受到越來越多人的喜愛。所以,起重機在未來發(fā)展過程中,需要與先進技術(shù)相結(jié)合,從而實現(xiàn)起重機智能化與自動化。操作起來更為簡便,為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)省大量人力、物力。
第三,安全性。起重機安全性能,以及使用過程中的安全問題受到越來越多人關(guān)注。所以,要保證起重機力限器功能。與此同時,傳感器也應(yīng)該應(yīng)用在起重機當(dāng)中。如此,起重機在工作過程中,傳感器可以對起重器各個零部件進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。
第四,控制性能。隨著起重機的不斷發(fā)展,機器中的零部件也會隨之增加。這種情況的產(chǎn)生,給起重機控制系統(tǒng)工作帶來難度。所以,起重機在未來發(fā)展中需要對其性能進行不斷完善,從而使起重機作業(yè)得到有效保障。
4、結(jié)束語
綜上所述,空間防撞系統(tǒng)通過建立統(tǒng)一坐標(biāo)系,空間函數(shù)運算,計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)不僅實用于兩臺起重機之間的相互防碰撞,還可應(yīng)用拓展到多臺多類型起重機之間的防碰撞。