起重机纠偏,，龙门吊，门机纠偏控制系统原理方法
大跨度龙门起重机的电气自动纠偏系统
上海精芬机电针对大跨度大于40 m的龙门起重机(以下简称门机)在实际使用中由于众多因素的影响，如大车轨道高低和平行偏差造成运行阻力的不同，走轮直径的偏差，电动机转速的偏差，刚、柔腿运行一段时问后回产生快慢不一的现象，通常当偏差接近跨度的5／1 000时，起重机就应自动减速纠偏，司机也可以根据偏差指示仪进行手动纠偏；当偏差超过跨度的5／1 000时，偏斜限制器就自动断开大车运行控制回路，使起重机自动停车。
1常用电气自动纠偏的方法
大跨度门机要自动纠偏，首先要分析偏差产生的原因和现象，然后采取对应的纠偏措施。通常有下列几种电气自动纠偏方法：
(1)当刚腿和柔腿两侧电动机的转速不一样时，如刚腿侧的电动机平均转速较柔腿侧的电动机快1／1000，这可以通过计算脉冲编码器输入plc的脉冲数量的方法来进行纠偏；
(2)主梁与柔腿的夹角大于或小于90°，这可以通过安装在柔腿顶部的角位移传感器的方法来进行纠偏；
(3)通过比较刚腿侧大车走轮和柔腿侧大车走轮实际运转的线速度，这可以用橡胶摩擦轮带动旋转编码器的闭环控制方法来进行纠偏；
(4)直接在刚腿侧和柔腿侧的大车运行钢轨旁平行安装一些感应点，采用接近开关测量出刚腿侧和柔腿侧的接近开关动作的先后并输入plc输入端的方法来进行纠偏；
2大车电气控制和自动纠偏系统
该方案采用刚、柔腿侧的电动机分别用2个变频器同时驱动，采用方法4进行自动纠偏控制。具体的大车电气控制系统的设计指导书如下：
(1)大车机构的调速比为1：10左右；1～5挡的速度设定为10％、30％、50％、75％，100％的最快速度；
(2)控制方式为左箱联动台主令控制；左横机构控制大车左右5挡；
(3)大车电动机应加脉冲编码器2个，刚、柔腿每侧1个；
(4)将刚、柔腿侧大车电动机的pga、PGB脉冲信号反馈到变频器进行闭环控制；
(5)将刚、柔腿钢轨旁实际记录的计速脉冲+01-SOA／SOB、+02-SOA／SOB脉冲信号送进plc输入端X17、X20
(6)电气系统采用多种保护功能，设有电动机过载保护、变频器过载保护，电网过压失压保护、缺相保护，电机超速、失速保护，制动单元过热保护、门限位开关、大小车限位、等连锁保护，线路过载、短路、断路保护，脉冲编码器断线保护等；
(7)控制系统具有抗干扰能力，对电磁波辐射、电网电压瞬间波动、无线电波、电源高次谐波都有屏蔽过滤功能，控制系统在电网电压波动10％时仍能正常工作；
(8)前方柔腿侧4个11 kw的大车电动机，变频器用CIMR-G7A4055+PGB2，制动单元用4030B，日本安川；
(9)后方刚腿侧4个11 kw的大车电动机，变频器用CIMR-G7A4055+PGB2，制动单元用4030B，日本安川；
(10)大车放电电阻器采用ZX25S2-4055／2H-X的电阻器，2套共8箱；
3电气自动纠偏原理
(1)基本程序编制和参数设定方法是通过计速BEN编码器脉冲计算刚(柔)腿侧大车走轮实际运行的距离——采用高性能的接近开关记录下起重机钢轨压板上固定螺栓上的感应螺母个数确定；
(2)设首先发出脉冲的接近开关一侧实际运行速度快，这个BEN编码器脉冲信号马上进plc输入X17(或X20)，立即进行记速并进行自动纠偏控制。
(3)自动纠偏的方法是快了就减速的方法——如起重机在运行过程中，柔腿侧较快，柔腿侧接近开关首先感应到螺栓上的感应螺母，柔腿接近开关控制端由常开变为常闭，使继电器K510吸合，plc输入端X20产生了输入信号，可编制程序：ld X20，ani X17，out Y20，这时柔腿变频器的控制端S9B输入了减速控制信号，柔腿侧的4个电动机则立即进行减速运行，当刚腿侧的接近开关也检测到螺栓的感应螺母时，就自动断开了S9下5C0FB的输入信号，使柔、刚腿侧电动机又同时以相同的转速稳定运行；
(4)如起重机在运行过程中，刚腿侧较快，刚腿侧接近开关首先感应到螺栓上的螺母，刚腿接近开关控制端由常开变为常闭，使继电器K509吸合，PLC输入端X17产生了输人信号，可编制程序：LDXl7，ANI X20，OUT Y7，这时刚腿变频器的控制端S9输入了减速控制信号，刚腿侧的4个电动机则立即进行减速运行，当柔腿侧的接近开关也检测到螺栓上的螺母时，就自动断开了S9的输入信号，使刚、柔腿侧电动机又同时以相同的转速稳定运行；

 现在新行车龙门吊位置检测，基本都是通过BEN编码器.绝对值编码器信号有，SSI编码器，格雷码编码器，4-20MA编码器、0-10V编码器，测速编码器，profibus-dp编码器、DEVicene编码器t、并行编码器、二进制码编码器、BiSS编码器、CANopen编码器、Endat及Hiperface编码器，进口多圈编码器，规格有BESM58，BE1322SM58-N011，BESM58-011、BE122SM58、BE1822SM58、BE420SM58,BE1622SM58-N011等

JFSH真正的生产厂家是上海精芬机电机电有限公司，JFSH意思是这样解释的，J表示精 ，F表示芬，SH是上海第一个字母大写，表示上海的意思，所以JFSH是上海精芬的LOGO。
BEN是编码器的品牌所以叫BEN编码器，是上海精芬机电有限公司销售的。
上海精芬机电有限公司 网址www.sh-jingfen.com 电话：021-39536219 传真：021-39536217
地址：上海市嘉定区鹤旋路江桥万达广场4号商务楼1115号
BEN是专业生产编码器的跨国公司,主要产品有绝对值编码器，增量和防爆编码器，BEN编码器总部在德国柏林，公司在欧洲、美洲和亚洲设有许多分支机构和代表处，是真正的国际性企业。BEN编码器生产基地在法国马赛 MARSEILLES，中文名：倍恩，上海精芬机电是中国大陆地区唯一代理商。
　　一.编码器温度:-60℃～+120℃可选电零二一三久伍叁六二一久
　　二.BEN编码器防护分为：IP54-IP68.
　　三.编码器速度:500 r/min～40000 r/min
　　四.BEN编码器 分为：实心轴，盲孔，通孔。
　　五.BEN编码器出线方式分为：侧出线，后出线　
　　六.BEN编码器按原理分为：磁编码器，光电编码器
　　七.编码器功能：精确检测角度，位置，速度，圈数...
　　八.编码器的常规外形：18MM,38MM,58MM,66MM,80MM.100MM.
　　九.BEN编码器分为：增量型，绝对值型（单圈，多圈）。　
　　十.BEN绝对值编码器轴分为：6MM,8MM,10MM,12MM,14MM,25MM.　
　　十一.BEN编码器安装方式分为：夹紧法兰、同步法兰、加紧带同步法兰、盲孔（弹簧片，抱紧）、通孔（弹簧片，键销 ）
　　十二.BEN编码器 通讯协议波特率：4800~，9600，19200，115200bit/s，默认为9600bit/s。刷新周期约1.2ms
　　十三.BEN绝对值编码器精度分为：单圈精度和多圈精度，加起来就是通常说的多少位（常规单圈10位，12位，13位，16位，20位，多圈24位，25位，30位，32位...）。
　　十四.BEN绝对值编码器输出可选：SSI、4-20MA、0-10V，RS485，profibus-dp、DEVicenet、并行、二进制码、BiSS、CANopen、Endat及Hiperface等
　　十五.BEN编码器常用规格：BESM58，BE1322SM58-N011，BESM58-011、BE122SM58、BE1822SM58、BE420SM58,BE1622SM58-N011等。
SS编码器I,4-20MA编码器,0-10V编码器,profibus编码器,编码器,并行编码器,DEVicenet编码器

上海精芬机电行车同步纠偏仪现场调试图片

新型起重机大车纠偏装置总结

1 概述

起重机由于车轮速度不一（如轮径不同；传动机构不同步；制动器松紧差异；车轮摩擦力变化等）；两条大车轨道水平差异超标；车体重心移动（小车位移；钩头摆动等）；车轮组的安装误差等；在电动机受控相同的情况下，加之跨度长，运行距离远等特点，使得起重机大车行走时，极易发生啃轨现象。既影

起重机的稳定运行，又给生产工作带来安全隐患。为解决啃轨问题，人们通常采用润滑车轮轮缘和轨道侧面，加装水平轮，调整车轮安装精度以及断电纠偏等方法，不仅效果不理想,而且实施困难。考虑到由于早期行车采用二次电阻调速，我们研制了一套绝对值BEN编码器、ABS 制动器、显示控制仪等为主要设备构成的起重机大车自动纠偏系统，并把这一研究设计成果应用在了起重机大车纠偏中。

经过现场的调试和运行，这套JFSH系统能够对起重机大车车身发生的偏斜进行自动的纠正，使啃轨现象得到消除，满足了现场生产要求。

2 精芬机电自动纠偏系统的控制原理

2.1 自动纠偏控制系统的主要思想当起重机大车运行时，在没有发生啃轨的情况下，安装在大车两侧相对应的车轮组会同时运行在同一水平线上。即使他们之间存在着误差，这个误差也会是在允许范围内而且始终保持不变。在这样的情况下，车轮轮缘和轨道之间就不会产生挤压。反之在大车运行时，两侧车轮组相对位置产生了偏差即行程差，那么这就会使行车车体相对于轨道发生偏斜，造成车轮轮缘与轨道之间发生挤压形成啃轨。如果在两侧车轮组行程差大于允许值时，对两侧车轮转速进行调节：降低相对位置超前一侧车轮的转速，提高相对位置在后一侧车轮的转速，或者保持一侧车轮的转速不变，提高或降低另一侧车轮的转速，使两侧车轮的行程差始终在允许的范围内。这样就可以有效的防止啃轨现象的发生。（本项目中采用保持相对位置在后一侧电动机转速不变，相对位置超前一侧电动机进行单独调节的方式进行纠偏）基于这种思想，我们在大车两侧从动轮上分别安装了两台绝对值编码器,用来检测大车每一侧车轮的行程值。两侧的电动机制动器分别由控制仪独立进行控制。由控制仪采集BE122SM58编码器读数并控制两侧的行程差在一定的范围内，控制仪内部设置两个阀值点，当行程差大于行车跨度千分之三时，输出信号进行纠偏，当行程差小于行车跨度千分之一时，纠偏停止，从而达到自动纠偏的目的。

2.2 原理的补充说明

在本项目中纠偏控制的行程差是车轮一侧的行程值减去另一侧的行程值的结果。一般行程差要控制在行车跨度的千分之一以内。当行程差小于行车跨度的千分之一时，则行车不需要纠偏；当行程差大于行车跨度的千分之一而小于行车跨度的千分之三时，则说明两侧车轮相对位置已经不在同一条直线上并超出了允许范围，行车车体发生了偏斜，需要进行纠偏；当行程差大于行车跨度的千分之三时，则说明行车车体已经偏斜严重，需要停车进行纠偏。如行车大车轮的直径是 800mm，行程 400m，整个行程大车车轮将旋转

400/(0.8×3.14)≈159 转。为了防止车轮打滑给BEN编码器反馈数值造成的误差，编码器安装在从动车轮处，并与车轮同轴。为了测量的精确，我们采用 8192 个脉冲BEN编码器，这样大车每旋转一周运动的距离将被BEN编码器等分为 8192 份反馈，我们的测量精度将是 800*3.14/8192≈0.3mm,因此我们可以将大车车轮行程值的测量精度控制在 0.5mm 以内。在系统中，因为 S 行程差是通过两侧编码器反馈数值作差的计算得出的，所以编码器反 馈数值的准确性决定着计算行程差的准确性，也决定着控制仪对纠偏程.序是否执 行判断的准确性。在BEN编码器的工作运行中由于车轮存在打滑现象，所以编码器计 数值将是存在误差的，并且是不可避免的，随着大车运行距离的增大，该误差将 不断累积，由于起重机大车的运行距离一般都很长，所以BEN编码器的累积误差对系 统控制的影响是不可忽略的。为此，我们控制仪设置了消除编码器累积误差的置零按钮开关，从而达到消除编码器累积误差的目的。

3 自动纠偏系统的硬件组成和软件实现

3.1 系统的硬件组成

在系统硬件组成中，我们采用两台绝对值BEN编码器分别测算大车两侧车轮相对位置。采用 DXM-C2 绝对型通用双路纠偏仪进行自动纠偏程序的控制。采用两台韩国 ABS 制动器分别控制两侧电动机。

4 结束语

通过对现场实际运行情况的测量监控得出：

1.由BEN编码器测算出的两侧车轮相对于零点的位置值与实际测量值误差小于

0.5mm，测量精度达到了控制要求。

2.每隔 30 米感应开关正确触发一次，编码器校正程序执行一次。编码器累

积误差得到有效的消除。

3.每一台起重机在 400 多米的轨道上往返运行期间，每当行程差大于 0.04米时，纠偏程序都会自动执行纠偏程序。全过程纠偏次数一般在 10~18 次左右。

4.纠 偏进行时和纠偏后的起重机大车运行稳定，纠偏投入的情况下车轮与轨道之间挤压发出的声响次数明显减少。

5.纠偏系统的投入减轻了现场工作人员对大车车轮维护的工作负担，延长了车轮的使用寿命，提高了行车运行的可靠性和稳定性。

行车同步纠偏示意图

主轴                            LA

下行                               上行

从轴

D3-D2-D1    LB D1 D2

注：LA：主轮位移值

LB：从轮位移值

D1：从轮超主轮的差值（一次左纠值）

D2：从轮超主轮的差值（二次左纠值）

-D1：主轮超从轮的差值（一次右纠值）

-D2：主轮超从轮的差值（二次右纠值）

D3：主从轮的差值（停机值）

说明：（上行时）LA=LB：正常运行

LA-LB=D1 时：从轴减小频率

LA-LB=-D1 时：主轴减小频率

LA-LB=D2 时：从轴减小频率

LA-LB=-D2 时：主轴减小频率

当 LA 和 LB 的差值达到 D3 时，必需停机。

（下行时）LA=LB 时：正常运行

LA-LB=D1 时：主轴减小频率

LA-LB=-D1 时：从轴减小频率

LA-LB=D2 时：主轴减小频率

LA-LB=-D2 时：从轴减小频率

当 LA 和 LB 的差值达到 D3 时，必需停机。

Kuebler主要产品有精芬代理：
1、Kuebler传感器技术（增量型编码器、绝对型编码器、直线长度测量系统、倾角仪、接插件连接技术）
2、Kuebler计数器技术（数显仪表、预置型计数器、计时器、预置型小时计、转速计、位控数显仪表、多功能仪表、时间/能量计数器）
3、Kuebler过程控制技术（过程数显仪表、过程控制器、温度数显仪表、温度控制器、应力测量、控制点设定信号发生器）
4、Kuebler功能安全技术（功能安全控制器、增量型Sendix SIL 编码器、绝对型Sendix SIL 进口倍恩BEN编码器）
5、Kuebler传输技术（滑环、光纤模块、接插件连接）
Kuebler产品型号示例：
Kuebler编码器 8.5858.3232.3113
Kuebler编码器 8.9080.4332.3001
Kuebler编码器 05.BMSWS 8151-8.5
Kuebler编码器 05.B8141-0
Kuebler编码器 8.0010.4E00.0000
Kuebler编码器 05.BMWS 8151-8.5
Kuebler编码器 8.5850.2185.G132
Kuebler编码器 8.5803.1261.4096
Kuebler编码器 8.0010.2300.0000
Kuebler编码器 8.0000.1501.1410
编码器 8.5820.1800.1000.5007
编码器 8.5860.1232.3001
编码器 8。A02H.4332.1024
编码器 8.5820.1332.5000
编码器 8.5868.1231.3112
编码器 8.9080.4231.3001
编码器 8.3600.1231.0050
编码器 8.5860.1232.3001
编码器 8.9080.4232.3001
编码器 8.5803.1261.4096
编码器 8.5850.1242.B142
编码器 8.5800.1253.4000
编码器 8.9080.4131.3001
编码器 8.5860.1231.3001
编码器 8.5852 1233.G121
编码器 8.5803.1261.4096
编码器 8.5852 1233.G121
编码器 8.9080.1532.3001
一伍零二一零二伍伍九八
编码器 8.9081.3322.2004
编码器 D8.4D1.1500.6324.G323
编码器 8.5850.1242.D032
编码器 8.5888.5432.3113
编码器 8.5860.1232.3001
编码器 8.5800.2152.1024
编码器 8.5800.2252.1024
编码器 8.5823.3832.1024
编码器 8.9080.4531.3001
编码器 8.5868.1231.3112
编码器 8.5852 1233.G121
编码器 8.5883.5522.B321
编码器 8.9080.4131.3001
编码器 8.5000.8352.1024
编码器 8.5000.6652.0360
编码器 8.5850.2282.G132
编码器 8.0000.1201.0806
编码器 8.3700.1642.1024
编码器 8.A02H.1241.1024
编码器 8.5852.1233.G121
编码器 8.5852.1233.G121
编码器 8.5805.1242.25000
编码器 8.5804.1212.1024
编码器 8.5803.M265.1000
编码器 8.9080.4831.3001
编码器 8.5852.1233.G121
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编码器 8.5878.5431.3112
编码器 8.5800.2261.1800
编码器 8.5850.1242.D032
编码器 8.5888.5432.3113
编码器 5.2400.1122.1024
编码器 8.9000.1162.1024.0000
编码器 8.5805.1242.25000
编码器 8.5804.1212.1024
编码器 8.9080.4131.3001
编码器 8.5823.1832.1024
编码器 8.5800.2165.1024
编码器 8.9080.4331.3001
编码器 8.5888.1331.3112
编码器 8.5000.6652.0360
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编码器 8.5850.2185.G132
编码器 8.5860.1212.1002
编码器 8.9080.4331.3001
编码器 8.5000.8352.1024
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编码器 8.5823.3821.1024
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编码器 8.5860.1212.1002
编码器 8.5852.1233.G121
编码器 8.5850.1242.D032
编码器 8.5852.1231.G121
一伍零二一零二伍伍九八
编码器 8.5860.1212.1001
编码器 8.5820.0H40.1024.5093.0015
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编码器 8.5020.3A51.1024
编码器 8.5863.1284.G323
编码器 8.9081.3322.2004
编码器 8.9081.4322.2004
编码器 8.9080.1831.3001
编码器 8.5800.1261.1024
编码器 8.IS40.22121
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编码器 8.9080.4131.3001
编码器 8.5020.8A21.1024
编码器 8.5020.8321.1024
编码器 8.A02H.5532.1024 (3m Cable)
编码器 8.5820.3832.1024 (1.5m Cable)
编码器 8.5800.1261.1024
编码器 8.5850.2185.G132
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编码器 8.5868.1231.3113
编码器 8.9080.4531.3001
编码器 8.A020.5251.1024
编码器 8.5823.3832.1024
编码器 8.5823.1832.1024
编码器 8.5826.1831.3600
编码器 0.570.012.E90
编码器 8.5020.CA14.1024
编码器 8.5820.1831.1024
编码器 8.5800.1263.5000
编码器 8.5868.1231.3113
编码器 8.7031.1482.G132
编码器 8.5863.1222.G322
编码器 8.5823.3842.1024
编码器 8.5800.2165.1024
编码器 8.5860.1231.3001
编码器 8.5852.1233.G121
编码器 8.5852.1233.G121
编码器 8.5850.2185.G132
编码器 8.5800.1262.1024
编码器 8.5862.1222.2004
编码器 8.5868.1231.3112
编码器 8.5800.1261.1024
编码器 8.5850.1282.G132
编码器 8.5820.1832.1024
编码器 8.5823.3832.1024
编码器 8.5820.1800.1000.5007
编码器 8.5000.8352.1024
编码器 8.5820.4512.4096
编码器 8.5853.3222.G321
编码器 8.9000.1161.1024.0000
编码器 8.5805.1262.18000
编码器 8.5000.8352.4096
编码器 8.5863.1284.G321
编码器 8.5850.1271.G132
编码器 D8.4B1.0300.6324.G123
编码器 8.5863.1224.G221
编码器 8.5868.1231.3112
编码器 8.9080.4231.3001
编码器 8.5852.1233.G121
编码器 8.5820.3471.1024
编码器 8.5000.8352.1024
编码器 8.5858.1231.3113
编码器 8.5020.3851.0512
编码器 8.5823.3832.1024
编码器 8.5823.1831.1024
编码器 8.5000.5352.1000
编码器 8.5000.5352.1500
编码器 8.9081.4222.2004
编码器 8.5868.1231.3112
编码器 8.5862.1222.2004
编码器 8.9080.4832.3001
编码器 8.5850.1282.B132
编码器 05.2400.2222.0360
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