(湖南中聯(lián)重科智能技術(shù)有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410205)

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，高層、超高層建筑越來(lái)越多，而在建筑工地上承擔(dān)著運(yùn)輸任務(wù)的塔式起重機(jī)(下文簡(jiǎn)稱(chēng)：塔機(jī))也隨之越立越高，每次從地面將重物吊到施工作業(yè)面時(shí)，吊鉤需要經(jīng)歷幾百米的行程，通常需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，特別是當(dāng)倍率較高、吊重較大的情況下，耗費(fèi)的時(shí)間將會(huì)更長(zhǎng)。在這種工況下，塔機(jī)司機(jī)需長(zhǎng)時(shí)間將操作桿維持在相應(yīng)檔位，長(zhǎng)期如此，容易疲勞，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生手抽筋等情況，有發(fā)生危險(xiǎn)的可能。觀察發(fā)現(xiàn)塔機(jī)司機(jī)在此情況下常用繩子綁住或用異物抵住操作桿，此屬違規(guī)操作，有嚴(yán)重的安全隱患。

鑒于現(xiàn)狀，筆者團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種塔機(jī)定速巡航系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于現(xiàn)有的塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)，配合PLC可編程控制器，實(shí)現(xiàn)定速巡航功能。塔機(jī)定速巡航功能可以在檔位穩(wěn)定后，按下定速巡航開(kāi)關(guān)，然后松開(kāi)操作桿，讓塔機(jī)按照當(dāng)前檔位自動(dòng)工作，從而減小塔機(jī)司機(jī)的工作量，避免危險(xiǎn)發(fā)生。

二、定速巡航系統(tǒng)構(gòu)成

本文設(shè)計(jì)的定速巡航功能嵌入已有的塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)中，主要增加系統(tǒng)中通訊協(xié)議數(shù)據(jù)和軟件開(kāi)發(fā)，未增加硬件成本。整體系統(tǒng)包括塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)、聯(lián)動(dòng)臺(tái)、PLC可編程控制器、變頻器、以及幅度、高度、回轉(zhuǎn)、重量、風(fēng)速等傳感器。

其中塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)帶有顯示屏和按鍵，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)可通過(guò)幅度、高度、回轉(zhuǎn)、重量、風(fēng)速等傳感器獲得塔機(jī)狀態(tài)信息，監(jiān)控塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，能在塔機(jī)朝危險(xiǎn)方向運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生報(bào)警和限位信息。

而PLC可編程控制器可獲得聯(lián)動(dòng)臺(tái)檔位，并將檔位信息通過(guò)RS485接口發(fā)送給塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)接收塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送過(guò)來(lái)的執(zhí)行檔位信息，按照?qǐng)?zhí)行檔位控制變頻器輸出檔位。

定速巡航控制器嵌入在塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)中，可通過(guò)顯示屏和按鍵操作定速巡航開(kāi)始與結(jié)束，設(shè)定定速巡航檔位。定速巡航模塊可以獲得塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的限位信息，從而在定速巡航過(guò)程中，保證塔機(jī)運(yùn)行安全。

5.定速巡航過(guò)程中監(jiān)控塔機(jī)整體運(yùn)行狀態(tài)，確保塔機(jī)安全運(yùn)行。

三、工作流程：

(一)系統(tǒng)工作流程

患者家屬應(yīng)幫助患者做好日常生活的管理工作，如幫助其形成一個(gè)良好的生活習(xí)慣和方式，陪同患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)鍛煉，幫助患者設(shè)計(jì)每日食譜、制作食物等，總以低熱量、優(yōu)質(zhì)蛋白、富含維生素及纖維素的食物為主[2]，避免攝入含糖量高的食物而導(dǎo)致血糖的升高。

2.定速巡航開(kāi)啟條件判斷，只有在滿(mǎn)足開(kāi)啟條件時(shí)才啟動(dòng)定速巡航。

圖1 工作流程圖

(二)定速巡航控制器工作流程

定速巡航控制器工作流程中幾個(gè)重要點(diǎn)說(shuō)明如下：

6.定速巡航退出，退出定速巡航后，塔機(jī)開(kāi)始按聯(lián)動(dòng)臺(tái)檔位運(yùn)行。

在平頭塔和垂頭塔上，定速巡航控制器可同時(shí)控制幅度、高度、回轉(zhuǎn)三個(gè)電機(jī)。但在實(shí)際應(yīng)用中最多的場(chǎng)景是，幅度和回轉(zhuǎn)暫時(shí)保持不變，只對(duì)高度起升或下降做巡航，即變幅和回轉(zhuǎn)電機(jī)檔位為0，起升電機(jī)檔位設(shè)定某固定值(如III檔上升)。

2.歸納整理，產(chǎn)生矛盾。調(diào)查后，出現(xiàn)了很多加數(shù)是相同的加法算式，比較極端的算式，比如9個(gè)2相加，8個(gè)4……，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，算式太麻煩。引入乘法的時(shí)機(jī)到了，通過(guò)已學(xué)與現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生矛盾，提示學(xué)生，解決此類(lèi)問(wèn)題，我們需要有另一種算式來(lái)代表這樣的加法算式。

3.設(shè)定的檔位在當(dāng)前吊重下是否安全可行，若不符合安全檔位要求，則降檔到安全檔位運(yùn)行定速巡航。

1.設(shè)定開(kāi)啟條件：定速巡航必須在塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)不報(bào)警的情況下才能啟動(dòng)，吊鉤離起重臂距離較近時(shí)只能起升定速巡航向下，吊鉤離地面較近時(shí)只能定速巡航向上，變幅和回轉(zhuǎn)也類(lèi)似，風(fēng)速預(yù)報(bào)警、超力矩、超重量時(shí)禁用定速巡航；高負(fù)載運(yùn)行時(shí)，定速巡航檔位限制在低檔；塔機(jī)處于頂升狀態(tài)及安全監(jiān)控系統(tǒng)失效時(shí)禁用定速巡航。

4.定速巡航成功開(kāi)啟后，塔機(jī)司機(jī)的手可離開(kāi)檔位操作手柄，聯(lián)動(dòng)臺(tái)檔位自動(dòng)歸零，塔機(jī)會(huì)按照固定檔位自動(dòng)運(yùn)行。

基于小流域河（溝）道生態(tài)監(jiān)測(cè)的必要性和緊迫性，本研究借鑒歐盟水框架的理念與方法，選擇典型河（溝）道開(kāi)展生態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的研究探索，為摸清北京市河（溝）道生態(tài)質(zhì)量、實(shí)行分類(lèi)和指導(dǎo)治理奠定基礎(chǔ)，服務(wù)于北京的水資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

道路通，百業(yè)興。隨著道路提升工程的深入推進(jìn)，工廠開(kāi)始入駐該村，更多的合作社成立起來(lái)，越來(lái)越多的群眾實(shí)現(xiàn)了在家門(mén)口就業(yè)。一條條產(chǎn)業(yè)路、生態(tài)路、小康路穿行在廣袤田野上，托起了群眾的致富夢(mèng)。

1.定速巡航檔位設(shè)定和功能開(kāi)啟，有兩種方式：一種是將聯(lián)動(dòng)臺(tái)檔位調(diào)節(jié)到希望定速巡航的檔位并保持，點(diǎn)擊主機(jī)屏幕上定速巡航開(kāi)始按鈕，則觸發(fā)定速巡航開(kāi)啟；另一方式是確保聯(lián)動(dòng)臺(tái)檔位歸零的情況下，在主機(jī)屏幕上設(shè)置定速巡航檔位信息，并點(diǎn)擊定速巡航開(kāi)始按鈕，則觸發(fā)定速巡航開(kāi)啟。

四、安全控制

安全性是工程機(jī)械設(shè)備首要考慮的，本系統(tǒng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行定速巡航過(guò)程安全控制：

系統(tǒng)工作流程圖如圖1所示，定速巡航控制器可直接利用塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)已獲取的塔機(jī)靜態(tài)參數(shù)(如：塔高，臂長(zhǎng))和動(dòng)態(tài)參數(shù)(吊鉤高度、幅度、回轉(zhuǎn)、風(fēng)速等)，及塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)處理的限位輸出；通過(guò)PLC獲得聯(lián)動(dòng)臺(tái)檔位信息。定速巡航控制器根據(jù)獲取的塔機(jī)當(dāng)前狀態(tài)，分析處理后，輸出執(zhí)行檔位信息到執(zhí)行機(jī)構(gòu)PLC，PLC根據(jù)檔位信息控制各電機(jī)輸出，從而控制塔機(jī)動(dòng)作。

A Preliminary Study on the Function of Student Societies in Higher Vocational Colleges______________________________LI Guihuan 93

2.電子限位：主要通過(guò)軟件分析后輸出變幅、起升、回轉(zhuǎn)電機(jī)的檔位，控制吊鉤運(yùn)行的速度。

3.機(jī)械限位：機(jī)械限位是在結(jié)構(gòu)上強(qiáng)制阻止吊鉤的過(guò)度運(yùn)動(dòng)，以防電子設(shè)備失靈情況下吊鉤吊物過(guò)度運(yùn)動(dòng)碰撞塔身，塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)已配置機(jī)械限位器。

4.強(qiáng)制退出：除以上提出的電子限位停止和機(jī)械限位需強(qiáng)制退出巡航，還有以下幾種情況需強(qiáng)制退出：吊重值發(fā)生改變，進(jìn)入頂升模式，塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)失效，電控柜斷電、系統(tǒng)重啟，塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)限位。

5.報(bào)、預(yù)警提示：塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)具備語(yǔ)音提示，屏上圖標(biāo)提示及聲光告等多種報(bào)警、提示方式。在原報(bào)警、提示上增加巡航相關(guān)內(nèi)容。如：在巡航開(kāi)啟時(shí)語(yǔ)音提示是否開(kāi)啟成功；成功開(kāi)啟后屏上主界面固定位置顯示巡航圖標(biāo)和當(dāng)前巡航檔位，每一分鐘語(yǔ)音提示一次“正在定速巡航模式”；當(dāng)電子限位達(dá)到減速檔值時(shí)，語(yǔ)音提示“請(qǐng)退出定速巡航”，屏上相關(guān)圖標(biāo)和提示變?yōu)辄S色，聲光報(bào)警器以長(zhǎng)周期預(yù)警。

（2）采購(gòu)階段。該階段包含智慧物流園區(qū)設(shè)備采購(gòu)、信息化服務(wù)采購(gòu)以及安裝施工等工作安排。在采購(gòu)環(huán)節(jié)囊括了絕大部分分包招標(biāo)、合同簽署、分包合同執(zhí)行等事務(wù)工作，智慧物流園區(qū)涉及的采購(gòu)資材和服務(wù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)軟件、人工智能化設(shè)備、人機(jī)交互系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)、云服務(wù)等，要求相比普通的物流園區(qū)技術(shù)含量更高，要求更為復(fù)雜。

五、結(jié)束語(yǔ)

筆者以工作中觀察到的實(shí)際需求出發(fā)，借鑒汽車(chē)行業(yè)的定速巡航理念，在原有的塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)上，不增加硬件成本，設(shè)計(jì)出塔機(jī)定速巡航功能。此功能在塔高60米以上的塔機(jī)起升和下降工作時(shí)有很強(qiáng)的實(shí)用性。基于現(xiàn)有塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的定速巡航功能，本文重點(diǎn)在于保障定速巡航運(yùn)行過(guò)程的安全性，固本設(shè)計(jì)每一處都重點(diǎn)考慮實(shí)際操作性、安全性及可靠性。