电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的制作方法
【专利摘要】本发明是有关于一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式，该控制系统包括吊装支架、吊装部件、电动葫芦以及控制装置，该控制装置包括PLC控制柜、双轴倾角传感器及重锤式限位开关，该PLC控制柜包括PLC控制器、串联电容补偿器及电动葫芦控制回路，该控制装置采用Q分区控制方式，n台电动葫芦按方位均匀划分为具有相同电动葫芦的Q个分区。本发明通过采用分区控制和串接电容补偿的方式，解决了采用电动葫芦倒装法顶升槽体存在的槽体倾斜度控制及槽体倾斜后再平衡问题，整体控制系统相对简单，控制方法安全可靠，投入较少，经济效果较好。
【专利说明】电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式
【技术领域】
[0001]本发明涉及起重机领域，特别是涉及一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式，主要用于工业槽体倒装法施工。
【背景技术】
[0002]当前，工业槽体倒装法施工主要采用电动葫芦和液压装置进行，分别采用电动葫芦顶升倒装法与液压装置倒装法，与液压装置倒装法相比，电动葫芦顶升倒装法具有设备简单、操作简便、造价低廉等优点，且不使用液压油、受压元件等消耗品，使得无漏油发生，对工作环境无污染，还不因焊缝处有漏油存在而对槽体焊接过程产生不良影响。但是，电动葫芦倒装法存在的问题是:槽体在顶升过程中槽体倾斜度控制或槽体倾斜再平衡问题。
[0003]具体的，槽体在顶升过程中槽体倾斜度控制或槽体倾斜再平衡问题是，除了槽体圆心与吊装支架圆心的偏差导致电动葫芦受力存在差异，由于电动葫芦的电机在同步方面也不可避免的存在差异，槽体倾斜更加大了各个方位的电动葫芦负荷不一致，即槽体倾斜度越大，各个方位的电动葫芦负荷差异也越大。同时，这种情况也加大了采用电动葫芦控制槽体的倾斜度的难度，也导致了单台电动葫芦的安全系数必须取得比较大，才能保证单台电动葫芦在极限负荷下能满足顶升过程的要求，而不致因电动葫芦超限运行引发相应的事故。
[0004]采用电动葫芦进行自动顶升控制比液压装置调整控制有较大的难度，当采用变频器进行调整控制时，需要变频器的台数较多而导致经济成本较大；且电动控制回路只能正向调整控制，而不容易实现反向调整控制，使得自动顶升过程中，控制和再平衡难度较大，一般情况下采用手动进行调节。
[0005]有鉴于上述现有的电动葫芦倒装法存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式，能够改进一般现有的工业槽体采用电动葫芦倒装法存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于，克服现有的工业槽体采用电动葫芦倒装法存在的问题，而提供一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式，能解决工业槽体采用电动葫芦倒装法自动顶升时槽体倾斜度控制及槽体倾斜再平衡问题，并能实现顶升过程安全可靠，非常适于实用。
[0007]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，包括:吊装支架、吊装部件、电动葫芦以及控制装置，其中，吊装支架和吊装部件固定在槽体内侧；电动葫芦均匀布置在槽体圆周，电动葫芦上部吊钩固定在吊装支架上，电动葫芦下部吊钩固定在吊装部件上；控制装置通过其出线电源电缆与电动葫芦相连接；
[0008]所述的控制装置包括:PLC控制柜、双轴倾角传感器及重锤式限位开关，其中，该PLC控制柜包括:PLC控制器、串联电容补偿器及电动葫芦控制回路，所述的重锤式限位开关通过电缆与PLC控制柜内的PLC控制器连接，所述的双轴倾角传感器通过双绞线或无线路由与PLC控制柜内的PLC控制器连接，电动葫芦的每个分区有单独的电动葫芦控制回路，每个分区的电动葫芦控制回路内串联有串联电容补偿器和PLC控制器的常开输出接点。
[0009]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0010]较佳的，前述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其中所述的控制装置对电动葫芦采用Q分区控制方式，η台电动葫芦按方位均匀划分为具有相同电动葫芦的
Q个分区ApA2......An^Am,!!!为I?Q内的任一整数,Q为4或8, η为电动葫芦的总台数或支柱的总根数；
[0011]当Q为4时，控制装置对电动葫芦采用4分区控制方式，所述的4分区控制方式是指η台电动葫芦按方位均匀划分为4个分区ApΑ2、Α3、Α4，每个分区内设置有η/4台电动葫芦，每个分区内划定通过槽体圆周中点和槽体圆心的水平轴线Xm ;所述重锤式限位开关是4台，均匀布置在每个分区内支柱上；并采用I台双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器安装在槽体顶部的中央水平面上，该I台双轴倾角传感器的4个方向互相垂直的X轴、Y轴在4个方向上分别相差90°，且分别与4个分区内的水平轴线ΧρΧ2、Χ3、Χ4位于同一垂直平面内，X轴或Y轴与水平轴线Xni在同一垂直平面的最小角度设置为槽体在水平轴线Xni方向上的垂直倾斜度偏差值Θ，该角度偏差值由双轴倾角传感器测得；
[0012]当Q为8时，控制装置对电动葫芦采用8分区控制方式，所述的8分区控制方式是指η台电动葫芦按方位均匀划分为8个分区H A3> A4, A5, A6, A7, A8,每个分区内设置有η/8台电动葫芦，每个分区内划定通过槽体圆周中点和槽体圆心的水平轴线Xm ;所述重锤式限位开关是8台，均匀布置在每个分区内支柱上；并采用2台双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器安装在槽体顶部的中央水平面上，该2台双轴倾角传感器的8个方向互相垂直的X轴、Y轴在8个方向上分别相差45°，且分别与8个分区内的水平轴线Xp X2> X3> X4> Χ5、Χ6、Χ7、Χ8位于同一垂直平面内，X轴或Y轴与水平轴线Xm在同一垂直平面的最小角度设置为槽体在水平轴线Xm方向上的垂直倾斜度偏差值Θ，该角度偏差值由双轴倾角传感器测得。
[0013]较佳的，前述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其中所述的吊装支架包括:支柱、柱间支撑及中心拉杆，该支柱沿槽体内侧圆周均匀布置固定，该柱间支撑设置于两根支柱之间，该中心拉杆连接于支柱和槽体中心之间。
[0014]较佳的，前述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其中所述的吊装部件包括:涨圈及吊装孔板，该涨圈固定在槽体的内侧中下部，该吊装孔板固定在涨圈上或直接固定在槽体上。
[0015]较佳的，前述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其中所述的吊装部件还包括定位装置，该定位装置一端固定在吊装孔板上，另一端与所述的支柱为滑动或滚动连接。
[0016]较佳的，前述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其中所述的重锤式限位开关安装在电动葫芦每个分区内支柱的最中间一根支柱的上部，该重锤式限位开关的常开接点接入PLC控制器，该重锤式限位开关的常闭接点通过电缆接入相应分区的电动葫芦控制回路。
[0017]本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，包括动态调整方式和动态调整停机方式，该动态调整方式是指槽体在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值θ超过设定允许偏差值Θ 1S时的控制方式，该动态调整停机方式是指槽体在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限偏差值02S时的控制方式。
[0018]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0019]较佳的，前述自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其中所述的动态调整方式包括如下步骤:步骤I串联电容补偿器短接:槽体开始顶升时，Q个分区的所有电动葫芦起动，串联在电动葫芦控制回路内的串联电容补偿器被接触器常闭触点短接；步骤2串联电容补偿器投入:当双轴倾角传感器监测到θ ^ els时，通过PLC控制柜将串联电容补偿器投入分区内电动葫芦控制回路进行回路电压补偿，调节槽体倾斜度或水平度；步骤3串联电容补偿器退出补偿:当Θ因串联电容补偿器补偿而减小至零或超越水平轴线至另一侧时，接触器常闭触点闭合，串联电容补偿器退出补偿。
[0020]较佳的，前述自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其中所述的动态调整停机方式包括如下步骤:步骤Im分区的电动葫芦停止顶升:在串联电容补偿器投入阶段，当双轴倾角传感器监测到Θ彡02S或任一重锤式限位开关的常开接点动作时，通过PLC控制柜将此m分区的电动葫芦控制回路断开，m分区的所有电动葫芦停止顶升；步骤2其他分区的电动葫芦停止顶升:当其它分区电动葫芦的Θ减小至零时，将相应分区的电动葫芦控制回路断开，电动葫芦停止顶升；步骤3判断顶升是否结束:所有电动葫芦停止顶升后，由PLC控制柜判断任一重锤式限位开关的常开接点是否闭合，如果任一重锤式限位开关的常开接点已闭合，则此次顶升结束，如常开接点中没有一个闭合，则重新开始顶升过程。
[0021]较佳的，前述自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其中当所述PLC控制器监测到所有重锤式限位开关中的任意一个常开接点闭合时，所述PLC控制器按槽体的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限偏差值θμ时的动态停机调整方式进行动态调整停机；而当所有的重锤式限位开关中的任意一个常闭接点断开时，相应分区内的电动葫芦回路断开，相应分区内的电动葫芦停止运行，直至所有的重锤式限位开关的常闭接点断开，相应分区内的电动葫芦停止运行。
[0022]借由上述技术方案，本发明的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式至少具有下列优点及有益效果:本发明通过采用分区控制和串接电容补偿的方式，解决了采用电动葫芦倒装法顶升槽体存在的槽体倾斜度控制及槽体倾斜后再平衡问题，整体控制系统相对简单，控制方法安全可靠，投入较少，经济效果较好。
[0023]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明一个实施例的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的俯视图。
[0025]图2是本发明一个实施例的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的剖面图。
[0026]图3是本发明另一个实施例的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的俯视图。
[0027]图4是本发明另一个实施例的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的剖面图。
[0028]图5是本发明的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的电动葫芦控制流程图。
[0029]【主要元件符号说明】
[0030]1:吊装支架11:支柱
[0031]12:柱间支撑13:中心拉杆
[0032]2:吊装部件21:涨圈
[0033]22:吊装孔板23:定位装置
[0034]3:电动葫芦4:控制装置
[0035]41: PLC控制柜411:串联电容补偿器
[0036]42:双轴倾角传感器43:重锤式限位开关
[0037]5:槽体
[0038]A1,A2,A3>A4:电动葫芦的4个等分区域
[0039]X1、X2、X3、X4:位于4个等分区域内中点和从槽体圆心指向边缘中点圆半径方向的水平轴线
[0040]A1^ A2>A3>A4>A5>A6> A7^A8:电动葫芦的 8 个等分区域
[0041]X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8:位于8个等分区域内中点和从槽体圆心指向边缘中点圆半径方向的水平轴线
【具体实施方式】
[0042]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的【具体实施方式】、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
[0043]请参阅图1和图2所示，分别是本发明一个实施例的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的俯视图和剖面图；请参阅图3和图4所示，分别是本发明另一个实施例的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统及其控制方式的俯视图和剖面图；其中，该电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统包括:吊装支架1、吊装部件2、电动葫芦3以及控制装置4。
[0044]具体的，吊装支架I包括支柱11、柱间支撑12及中心拉杆13，或者吊装支架I仅包括支柱11，该支柱11沿槽体5内侧圆周均匀布置固定，成近似环形，该柱间支撑12设置于两根支柱11之间，该中心拉杆13连接于支柱11和槽体5中心之间；吊装部件2包括涨圈21及吊装孔板22，涨圈21固定在槽体5的内侧中下部，吊装孔板22固定在涨圈21上或直接固定在槽体5上，电动葫芦3均匀布置在槽体5圆周，电动葫芦3上部吊钩固定在吊装支架I的支柱11上部，电动葫芦3下部吊钩固定在吊装部件2的吊装孔板22上，控制装置4通过其出线电源电缆与电动葫芦3相连接。
[0045]事实上，在本发明中，该涨圈2是可有可无，与槽体本身的强度有关。另外，该吊装部件2还包括定位装置23，该定位装置23 —端固定在吊装孔板22上，另一端与所述的支柱11为滑动或滚动连接。
[0046]所述的控制装置4包括:PLC控制控制柜41、双轴倾角传感器42及重锤式限位开关43，其中，该PLC控制柜41包括:PLC控制器、串联电容补偿器411及电动葫芦控制回路。重锤式限位开关43通过电缆与PLC控制柜41内的PLC控制器连接，双轴倾角传感器42通过双绞线或无线路由与PLC控制柜41内的PLC控制器连接，电动葫芦3的每个分区有单独的电动葫芦控制回路，每个分区的电动葫芦控制回路内串联有串联电容补偿器411和PLC控制器的常开输出接点。
[0047]为了更好地对槽体5倾斜度进行控制，本发明的控制装置4对布置在槽体5圆周的电动葫芦3采用Q分区控制方式，将η台电动葫芦3按方位均匀划分为具有相同电动葫芦的Q个分区Ap A2……Ay、Affl,在该Q个分区的每个分区Am内设置有n/Q台电动葫芦3，每个分区A111内划定通过槽体5圆周中点和槽体5圆心的水平轴线Xni, Q个分区共Q个水平轴线X1'X2……Χ<μ、Xq，其中，m为I?Q内的任一整数，Q为4或8，n为电动葫芦3的总台数或支柱11的总根数，一般情况下，η是Q的整数倍。
[0048]所述每个分区Ani内的电动葫芦3由单独的电动葫芦控制回路控制，每个分区Ani的供电回路内串联有串联电容补偿器411，用于进行回路电压补偿。串联电容补偿器411采用低压、过补偿方式，过补偿度为电动葫芦控制回路电抗值的1.2倍?4倍，采用串联电容补偿方式的主要原因是施工现场电压相对较低或不稳定，串联电容补偿回路电流越大，补偿效果越好，通过串联电容补偿的回路电压可提高15%?20%进行调压控制，正常运行方式下串联电容补偿器411被短接，只有在需要进行槽体倾斜度或水平度调节时才短时投入，回路断电后又被短接，串联电容补偿器411不带电，运行安全可靠。
[0049]所述重锤式限位开关43共Q台，安装在每个分区Am内的n/Q根支柱11的最中间I根支柱的上部，该重锤式限位开关43通过电缆与PLC控制柜41相连接，Q个分区内Q台重锤式限位开关43的常开接点SQ2_1、SQ2_2、SQ2_3……SQ2_m分别连接在PLC控制器，作为PLC控制器的开关输入接点，Q个分区内Q台重锤式限位开关43的常闭接点SQ1YSQifSQ1I……SQn分别串接在每个分区内的电动葫芦控制回路内，是开关信号。
[0050]所述双轴倾角传感器42共Q/4台，安装在槽体5顶部中央的钢结构横梁上或槽体5顶部的任一分区Am的水平轴线Xm上，可用螺丝连接。该Q/4台双轴倾角传感器42的互相垂直的X轴、Y轴在Q个方向上分别相差360° /Q且分别与分区Am内的水平轴线Xm位于同一垂直平面内，X轴或Y轴与水平轴线Xni在同一垂直平面的最小角度设置为槽体5在水平轴线Xm方向上的垂直倾斜度偏差值Θ，该角度偏差值由双轴倾角传感器42测得，每台双轴倾角传感器42的X轴、Y轴模拟信号输出采用双绞线或无线路由连接在PLC控制器的19?112输入端子上。电动葫芦Q个分区对应Q个方位，每个方位设置两个限值:Θ 1S和
92S，Θ 1S是槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ的设定允许偏差值，9^是槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ的设定极限偏差值。
[0051]下面列举两个实施例，对本发明进行更详尽的介绍。
[0052]请参阅图1、图2所示，在本发明的一个实施例中，将η台电动葫芦3按方位均匀划分为具有相同电动葫芦3的4个分区，控制装置4采用4分区控制方式。所述的4分区控制方式是指η台电动葫芦3沿槽体5按方位均匀划分为相同的4个区域H A3> A4,每个分区内设置有η/4台电动葫芦，每个分区内划定通过槽体5圆周中点和槽体5圆心的水平轴线Xm，4个分区共4个水平轴线\、\、X3、X4 ;所述重锤式限位开关是4台，均匀布置在每个分区内支柱的最中间的一根支柱上部，重锤式限位开关43的常开接点SQ2+ SQ2_2、SQ2_3、302_4分别连接在？1^(:控制器11?14端子上，作为PLC控制器的开关输入接点，重锤式限位开关43的常闭接点SQh、SQn、SQn SQ1^4分别串接在每个分区内的电动葫芦控制回路内，是开关信号；并采用I台双轴倾角传感器42，该I台双轴倾角传感器42的4个方向互相垂直的X轴、Y轴在4个方向上分别相差90°，且分别与4个分区内的水平轴线Xm位于同一垂直平面内。
[0053]请参阅图3、图4所示，在本发明的另一个实施例中，将η台电动葫芦3按方位均匀划分为具有相同电动葫芦3的8个分区，控制装置4采用8分区控制方式。所述的8分区控制方式是指η台电动葫芦3沿槽体5按方位均匀划分为相同的8个区域ApA2、A3、A4、A5、A6、A7、A8，每个分区内设置有η/8台电动葫芦，每个分区内划定通过槽体5圆周中点和槽体5圆心的水平轴线Xm，8个分区共8个水平轴线Xp\、X3> X4、X5> X6> X7、X8 ;所述重锤式限位开关是8台，均匀布置在每个分区内支柱的最中间的一根支柱上部，重锤式限位开关43的常开接点 SQh、SQ2_2、SQ2_3、SQ2_4、SQ2_5、SQ2_6、SQ2_7、SQ2_8 分别连接在 PLC 控制器 Il ?18 端子上，作为PLC控制器的开关输入接点，重锤式限位开关43的常闭接点SQh、SQh、SQ^SQhSQh'SQifSQmSQu分别串接在每个分区内的电动葫芦控制回路内，是开关信号；并采用2台双轴倾角传感器42，该2台双轴倾角传感器42的8个方向互相垂直的X轴、Y轴在8个方向上分别相差45°，且分别与8个分区内的水平轴线X1Ji于同一垂直平面内。
[0054]当然，在本发明中，对双轴倾角传感器42进行改进，该Q可以选择3、6或9等，依实际需求而定，本发明是不对其进行限制的。
[0055]本发明电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统采用动态调整方式和动态调整停机方式对槽体5倾斜度进行动态调整。所述动态调整方式是指槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定允许偏差值01S时的控制方式，所述动态调整停机方式是指槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限偏差值02S时的控制方式。请参阅图5所示，具体说明如下:
[0056]当槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定允许偏差值Θ 1S时，电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统进行动态调整方式。具体的，槽体5开始顶升时，Q个分区的所有电动葫芦3起动，串联在电动葫芦控制回路内的串联电容补偿器411被接触器常闭触点短接；当双轴倾角传感器42监测到槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定允许值Θ 1S时，通过PLC控制柜41将接触器常闭触点断开，串联电容补偿器411投入分区内电动葫芦控制回路进行回路电压补偿，调节槽体倾斜度或水平度；当垂直倾斜度偏差值Θ因串联电容补偿器411补偿而减小至零或超越水平轴线Xm至另一侧时，接触器常闭触点闭合，串联电容补偿器411被短接退出补偿。
[0057]在串联电容补偿器投入阶段，当水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限值92S时，电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统进行动态调整停机方式。具体的，当双轴倾角传感器42监测到m分区槽体5在水平轴线Xm方向的垂直倾斜角度偏差值θ超过设定极限偏差值e2S或任一重锤式限位开关的常开接点动作时，通过PLC控制柜41将此m分区内的电动葫芦控制回路断开，此m分区所有电动葫芦停止顶升；其它分区的电动葫芦在垂直倾斜度偏差值Θ减小至零时，将相应分区的电动葫芦控制回路断开，电动葫芦停止顶升；所有电动葫芦3停止顶升后，由PLC控制柜41判断任一重锤式限位开关43的常开接点SQ2_1、SQ2_2、SQ2_3……SQ2_m是否闭合，如果任一重锤式限位开关43的常开接点SQ2+
SQ2_2、SQ2_3......SQh已闭合，则此次顶升结束，如果重锤式限位开关43的常开接点SQ2+
SQ2_2、SQ2_3……SQ2_m没有一个闭合，则重新开始顶升过程。当所述PLC控制器监测到所有重锤式限位开关43中的任意一个常开接点SQ2_1、SQ2_2、SQ2_3……SQ2_m闭合时，所述PLC控制器按槽体5的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限偏差值Θ 2S时的动态停机调整方式进行动态调整停机。而当所有的重锤式限位开关43中的任意一个常闭接点SQ1+ SQ^ SQ1^3……SQn断开时，相应分区内的电动葫芦控制回路断开，相应分区内的电动葫芦3停止运行，直至所有的重锤式限位开关43的常闭接点断开，相应分区内的电动葫芦3停止运行。
[0058]判断槽体5是否顶升到位是利用重锤式限位开关43。具体的，槽体5升至设定高度后触发重锤式限位开关43动作，η台重锤式限位开关43的其中之一动作后，由PLC控制器和电动葫芦控制回路同时进行倾斜度调整和限位开关到位停机控制，满足顶升到位后槽体5的倾斜度和顶面水平度控制要求，同时防止槽体5顶升过程故障引发不应有的事故。在实际应用中，从安全角度考虑，通常采用PLC控制器和电动葫芦控制回路同时调节，即双重安全保护，但依现场实际需求，也可由PLC控制器和电动葫芦控制回路其中之一进行调节。
[0059]综上所述，本发明解决槽体倾斜度控制及槽体倾斜再平衡问题，主要采取了以下措施:
[0060]1、采用串联电容补偿器411调节槽体倾斜度或水平度。电动葫芦的每个分区内有单独的电动葫芦控制回路，用于进行回路电压补偿。正常运行方式下，串联电容补偿器411被短接，只有在需要进行槽体倾斜度或水平度调节时才短时投入，回路断电后又被短接，串联电容补偿器411不带电，运行安全可靠；
[0061]2、控制装置4采用PLC控制控制柜41、双轴倾角传感器42及重锤式限位开关43进行控制。利用双轴倾角传感器42控制槽体5的倾斜度或水平度，I台双轴倾角传感器42可以监测4分区的4个方位的倾斜度或水平度，2台双轴倾角传感器42可以监测8分区8个方位的倾斜度或水平度，每个方位设置两个限值Gis和e2S进行电动葫芦自动顶升控制；利用重锤式限位开关43判断槽体5是否顶升到位。
[0062]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，包括:吊装支架、吊装部件、电动葫芦以及控制装置，其中，吊装支架和吊装部件固定在槽体内侧；电动葫芦均匀布置在槽体圆周，电动葫芦上部吊钩固定在吊装支架上，电动葫芦下部吊钩固定在吊装部件上；控制装置通过其出线电源电缆与电动葫芦相连接；其特征在于， 所述的控制装置包括:PLC控制柜、双轴倾角传感器及重锤式限位开关，其中，该PLC控制柜包括:PLC控制器、串联电容补偿器及电动葫芦控制回路，所述的重锤式限位开关通过电缆与PLC控制柜内的PLC控制器连接，所述的双轴倾角传感器通过双绞线或无线路由与PLC控制柜内的PLC控制器连接，电动葫芦的每个分区有单独的电动葫芦控制回路，每个分区的电动葫芦控制回路内串联有串联电容补偿器和PLC控制器的常开输出接点。
2.根据权利要求1所述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其特征在于，其中所述的控制装置对电动葫芦采用Q分区控制方式，η台电动葫芦按方位均匀划分为具有相同电动葫芦的Q个分区A1、A2……Anri人，111为1?Q内的任一整数，Q为4或8，η为电动葫芦的总台数或支柱的总根数； 当Q为4时，控制装置对电动葫芦采用4分区控制方式，所述的4分区控制方式是指η台电动葫芦按方位均匀划分为4个分区ApA2、A3、A4，每个分区内设置有η/4台电动葫芦，每个分区内划定通过槽体圆周中点和槽体圆心的水平轴线Xm ;所述重锤式限位开关是4台，均匀布置在每个分区内支柱上；并采用I台双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器安装在槽体顶部的中央水平面上，该I台双轴倾角传感器的4个方向互相垂直的X轴、Y轴在4个方向上分别相差90°，且分别与4个分区内的水平轴线^\位于同一垂直平面内，父轴或Y轴与水平轴线Xm在同一垂直平面的最小角度设置为槽体在水平轴线Xm方向上的垂直倾斜度偏差值Θ，该角度偏差值由双轴倾角传感器测得； 当Q为8时，控制装置对电动葫芦采用8分区控制方式，所述的8分区控制方式是指η台电动葫芦按方位均匀划分为8个分区Ap A2, Α3、Α4、Α5、Α6、Α7、A8，每个分区内设置有η/8台电动葫芦，每个分区内划定通过槽体圆周中点和槽体圆心的水平轴线Xm ;所述重锤式限位开关是8台，均匀布置在每个分区内支柱上；并采用2台双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器安装在槽体顶部的中央水平面上，该2台双轴倾角传感器的8个方向互相垂直的X轴、Y轴在8个方向上分别相差45°，且分别与8个分区内的水平轴线Xp X2> X3、X4> X5、X6> Χ7、X8位于同一垂直平面内，X轴或Y轴与水平轴线Xni在同一垂直平面的最小角度设置为槽体在水平轴线Xm方向上的垂直倾斜度偏差值Θ，该角度偏差值由双轴倾角传感器测得。
3.根据权利要求1所述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其特征在于，其中所述的吊装支架包括:支柱、柱间支撑及中心拉杆，该支柱沿槽体内侧圆周均匀布置固定，该柱间支撑设置于两根支柱之间，该中心拉杆连接于支柱和槽体中心之间。
4.根据权利要求1所述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其特征在于，其中所述的吊装部件包括:涨圈及吊装孔板，该涨圈固定在槽体的内侧中下部，该吊装孔板固定在涨圈上或直接固定在槽体上。
5.根据权利要求4所述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其特征在于，其中所述的吊装部件还包括定位装置，该定位装置一端固定在吊装孔板上，另一端与所述的支柱为滑动或滚动连接。
6.根据权利要求1或2所述的电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统，其特征在于，其中所述的重锤式限位开关安装在电动葫芦每个分区内支柱的最中间一根支柱的上部，该重锤式限位开关的常开接点接入PLC控制器，该重锤式限位开关的常闭接点通过电缆接入相应分区的电动葫芦控制回路。
7.一种电动葫芦自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其特征在于，包括:动态调整方式和动态调整停机方式，该动态调整方式是指槽体在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定允许偏差值01S时的控制方式，该动态调整停机方式是指槽体在水平轴线Xm方向的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限偏差值02S时的控制方式。
8.根据权利要求7所述自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其特征在于，其中所述的动态调整方式包括如下步骤: 步骤I串联电容补偿器短接:槽体开始顶升时，Q个分区的所有电动葫芦起动，串联在电动葫芦控制回路内的串联电容补偿器被接触器常闭触点短接； 步骤2串联电容补偿器投入:当双轴倾角传感器监测到Θ ^ 01S时，通过PLC控制柜将串联电容补偿器投入分区内电动葫芦控制回路进行回路电压补偿，调节槽体倾斜度或水平度； 步骤3串联电容补偿器退出补偿:当Θ因串联电容补偿器补偿而减小至零或超越水平轴线至另一侧时，接触器常闭触点闭合，串联电容补偿器退出补偿。
9.根据权利要求7所述自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其特征在于，其中所述的动态调整停机方式包括如下步骤: 步骤Im分区的电动葫芦停止顶升:在串联电容补偿器投入阶段，当双轴倾角传感器监测到Θ彡e2S或任一重锤式限位开关的常开接点动作时，通过PLC控制柜将此m分区的电动葫芦控制回路断开，m分区的所有电动葫芦停止顶升； 步骤2其他分区的电动葫芦停止顶升:当其它分区电动葫芦的Θ减小至零时，将相应分区的电动葫芦控制回路断开，电动葫芦停止顶升； 步骤3判断顶升是否结束:所有电动葫芦停止顶升后，由PLC控制柜判断任一重锤式限位开关的常开接点是否闭合，如果任一重锤式限位开关的常开接点已闭合，则此次顶升结束，如常开接点中没有一个闭合，则重新开始顶升过程。
10.根据权利要求9所述自动顶升槽体的电容补偿控制系统的控制方式，其特征在于，其中当所述PLC控制器监测到所有重锤式限位开关中的任意一个常开接点闭合时，所述PLC控制器按槽体的垂直倾斜度偏差值Θ超过设定极限偏差值02S时的动态停机调整方式进行动态调整停机；而当所有的重锤式限位开关中的任意一个常闭接点断开时，相应分区内的电动葫芦回路断开，相应分区内的电动葫芦停止运行，直至所有的重锤式限位开关的常闭接点断开，相应分区内的电动葫芦停止运行。
【文档编号】B66C13/08GK104192708SQ201410413520
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】岳雪钢 申请人:中色十二冶金建设有限公司