基于plc桥式起重机挠度误差调整系统

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1、基于PLC的桥式起重机挠度误差调整系统樊耀耀王宁李峰张帅陈占春太原理工大学机械工程学院太原030024摘要：针对桥式起重机主梁在自重和载荷的作用下会产生下挠的现象，及由于主梁的下挠现象所产生的小车运动误差，提出了一套误差补偿方法，应用激光挠度测量仪测量挠度误差，依靠PLC的PID控制模块将梁在不同时刻的误差记录下来，再转换成小车方向的误差并将误差值送给PLC系统，PLC系统再将误差转化成小车运动，补偿梁的下挠产生的误差。关键词：桥式起重机；挠度；补偿；误差中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号：1001—0785(2015)O5—0118—03Abstract：Inviewofdown—

2、wrappingoccurringtothegirderofoverheadcraneundertheactionofself-weightandload—ing，andkinematicerrorofthetrolleyarisingfromdown—wrapping，thepaperputsforwardtheerr0rcompensationmethodtomeasurethedeflectionerrorwiththelaserdeflectionmeasuringgauge，recordtheerorsofthebeamatdifferenttimesusingthePIDcontr

3、olmoduleofPLC，convertthemtothedirectionalero~ofthecart，andsendthee~orstoPLCsystemin0r-derforPLCsystemtoconverttheerorsintothecartmotion，tosupplementtheerrorsarisingfrombeamdown—wrapping．Keywords：overheadcrane；deflection；compensation；eror目前，处理桥式起重机(以下简称桥机)主挠度变化最小的地方挠度值最大，即中心位置挠梁下挠的方法大多是在设计时使桥机主梁产生一度值

4、最小SMN=一1．04x10～。在两端出挠度变定的上拱，消除挠度的影响。但是，这种方法不化最小，挠度值最大SMX=一2．05x10一。在图2能准确得出上拱的幅度，而上拱的幅度不会随载和图3中，小车自重和载荷力的作用使梁的挠度荷的变化而变化，且其拱本身也存在误差，对小发生了变化。在小车自重下，最大挠度和最小挠车准确定位意义不大。本文提出一种基于PLC控度为SMN=一8．73x10和SMX=一1．67×10一。制技术结合激光挠度测量仪实现桥机定位准确性在图3中，载荷作用下挠度的最大值和最小值分的方案，通过应用激光挠度测量仪测量挠度值，别达到了SMN=一9．55×10和SMX=一1．83x再运用PL

5、C的PID控制模块记录梁在不同时刻的10～。由此可见，桥机梁在不同受力情况下挠度误差，转换成小车运行方向的误差值并传送给PLC一直存在不能被忽视。系统，PLC系统再将误差转化成小车运动，从而1．2单梁桥机挠度的计算实现桥机准确定位。桥机主梁的下挠性对小车运行的准确性有显著地影响，所以有必要准确计算主梁的挠度曲线。1桥机主梁挠度单梁桥机主梁结构可简化为简支梁及集中力结构。1．1单梁桥机挠度的Ansys分析对主梁的计算：桥机存在主梁的自重、小车及其起吊设备质均布载荷挠度方程量和载荷质量，这3种力作用于桥机主梁时必然Wl=一(z。一21x+)(1)引起桥机主梁的下挠，而这种下挠也必然会影响小车在运动

6、的准确性。现选择一种起重载荷为2t，集中力载荷挠度方程跨度为10ITI的桥机分析其在自身重力下的变形曲=一淼(f-2一b2)(0≤≤。)(2)线，如图1～图3所示。在图1中，桥机单臂梁在挠度累计W总=W1+W2自重作用下，在梁的中心应变最大，取挠度变化在式(2)中，令=a，b=f—a得作用位方向为负方向故挠度变化最大的地方挠度值最小，一118一《起重运输机械》2015(5)图1主梁自重引起的挠度图2小车作用引起的挠度图3载荷作用主梁的挠曲线置的挠度值1．3单梁桥机挠度分析f1一a1图6给出中给出了单梁桥机在自重、小车重z一—瓦一力和载荷作用下的Matlab挠度曲线。在图6中，令a=得主梁挠度曲

7、线图里曲线1为主梁只在自身重力作ff—)用下梁的弯曲变形；曲线2为主梁在自身重力和一—小车重力作用下梁的弯曲变形曲线；曲线3为桥机主梁在满载、自身重力和小车质量作用下梁的将桥机主梁简化为如图4、图5所示的简支粱弯曲变形曲线。由图6和弯曲变形公式可知，梁结构，图4为梁在均布载荷作用时受力变形情况，在变化外力作用时，梁的弯曲变形不同；梁作用均布载荷作用于梁的变形情况相当于梁承载自身力位置变化时，梁的弯