船用电动绞车收放缆阵多重安全保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船用缆阵电动绞车上收放缆阵多重安全保护方法，尤其适用于绞车上安全性、经济性和可靠性要求较高的船用电动绞车收放缆阵多重安全保护方法。
技术背景
[0002]目前，额定载荷低于1T的电动绞车由于操作简单、无污染、维修方便、经济性好等优点而越来越受到用户青睐，广泛应用于筑路、矿井、海上试验等物料或绳索等的升降和平施。很多电动绞车研制重视其功能的实现，对于其安全可靠性问题涉及不多。比如，绳索或缆阵收放电动绞车可能遇到的安全问题有:缆绳过量回收，会将已经固定的缆阵起始端拉断；缆绳过量释放，会导致缆阵脱落或者反向缠绕；在每层即将缠满时，如果操作者不能及时调整卷筒速度，而卷筒仍以高速旋转，则可能导致换向失败，电缆溢出等；如果收放缆阵阻力过大，超出缆阵最大的拖曳力，电机可能发生堵转；如果绞车安装在工作环境比较恶劣的船上，在绞车不工作时如果不将绞车锁定，卷筒可能会发生转动，损伤机械部件，甚至造成人员伤亡。所以，为了防止或者杜绝以上问题的发生，在设计绞车时要充分考虑绞车收缆放缆过程中可能存在的安全隐患。
[0003]对于某型大容绳量电动缆阵绞车控制系统，传统的安全技术措施已不适用，如，申请号为CN203922562U的专利文件中记载的“一种绞车安全锁定装置”，在绞车外壳内壁上设计了止动结构来防止钢缆过量释放，但该方法不适用于缆绳类的绞车，在缠绕时第一层缆绳可能没有足够重量将鼓轮拨叉压到与轮轴贴合，更重要的是存在割断缆绳的风险。又如，申请号为CN202054562U的专利文件中记载的“一种绞车安全限位装置”，实现了对疏浚系统液压绞车耙管上升和冲顶的安全限位，但其结构复杂，不适用于电动绞车。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有缆绳收放电动绞车收放缆阵过程中存在的安全隐患，提供一种船用电动绞车收放缆阵多重安全保护方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种船用电动绞车收放缆阵多重安全保护方法，适用于配设有主控制器、变频电机驱动控制器、变频电机、伺服电机和控制参数传感器的绞车，包括以下步骤:
[0006]步骤一，主控制器和控制参数传感器启动，
[0007]步骤二，主控制器根据外部命令启动变频电机和伺服电机，主控制器读取控制参数传感器参数，
[0008]步骤三，船用电动绞车运行，同时，主控制器根据控制参数传感器的反馈信号进行绞车的正常运行和特定状态的判断，如果判断绞车当前为特定状态则进入步骤四，如果主控制器判断绞车当前为正常运行则重复执行步骤三，
[0009]步骤四，主控制器判断当前绞车特定状态的种类，若为超出最大拖拽力运行状态则执行子步骤一，若绞车为防止碰撞换向失败状态则执行子步骤二，若绞车为防止过量收放缆阵运行状态则执行子步骤三，若绞车为防止卷筒静态转动状态则执行子步骤四，
[0010]子步骤一:主控制器执行最大拖拽力保护措施，若绞车进入正常运行则执行步骤三，若绞车依然处于超出最大拖拽力运行状态则执行堵转二重保护后调整执行步骤三，
[0011]子步骤二:主控制器执行强制定速保护，同时执行鸣叫报警，进行自动换向，若绞车进入正常运行则执行步骤三，若绞车依然处于防止碰撞换向失败状态，则由靠设置在丝杆两端的感应开关输出控制信号至主控制器，主控制器命令伺服电机转向，然后执行步骤~*.，
[0012]子步骤三:主控制器执行强制减速保护，主控制器执行鸣叫报警，进行自动收放缆操作，若绞车运行正常然后执行步骤三，若绞车依然为防止过量收放缆阵运行状态，则主控制器发出命令至变频电机和伺服电机，强制停机，
[0013]子步骤四:卷筒板筋上配设插销锁，在卷筒启动前插销锁打开，当卷筒静止停止工作时，插销锁锁合，同时变频电机的转轴上配设有抱闸，当变频电机断电时，抱闸闭合然后执行步骤三，当变频电机得电时，抱闸放开，然后执行步骤三。本发明结构中采用多重安全保护措施，防止绞车在收放缆阵过程中发生超出最大拖曳力、过量收放、不能正常换向等安全问题，方法简单，便于调试和维修，具有更高的经济性、安全性和可靠性。多重安全保护措施将电动绞车收放缆阵的安全隐患降低到最小。本发明实现了电动绞车自动化控制系统安全性能，提高了电动绞车在海上应用的竞争力。
[0014]所述子步骤二中的鸣叫报警为短鸣报警，所述子步骤三中的鸣叫报警为长鸣报目ο
[0015]作为优选，所述船用电动绞车上设置有硬复位开关和丝杆复位手柄，同时所述船用电动绞车上还设置有急停硬件开关和急开硬件开关。
[0016]作为优选，所述变频电机的控制按键和伺服电机的控制按键之间设置有同步执行机构，当执行步骤三时，船用电动绞车运行时运行变频电机时同步执行伺服电机动作，当运行伺服电机时，同步执行变频电机动作。
[0017]本发明的实质性效果是:本发明结构中采用多重安全保护措施，防止绞车在收放缆阵过程中发生超出最大拖曳力、过量收放、不能正常换向等安全问题，方法简单，便于调试和维修，具有更高的经济性、安全性和可靠性。多重安全保护措施将电动绞车收放缆阵的安全隐患降低到最小。本发明实现了电动绞车自动化控制系统安全性能，提高了电动绞车在海上应用的竞争力。
【附图说明】
[0018]图1为本发明绞车电动缆阵绞车多重安全保护措施方框简图。
[0019]图中I防止超出最大拖曳力非正常运行，2防止卷筒静态时转动，3驱动控制器不工作或者其他不明故障时保护，4防止过量收放缆阵，5防止碰撞换向失败，6卷筒和丝杆位置软件计算错误时保护，7最大拖曳力保护，8堵转保护，9插销制锁保护，10抱闸保护，11急停、急收，12紧急停车，13软件强制减速，14长鸣警报，15硬件开关限位，16软件强制定速，17短鸣警报，18清零，19手摇复位
【具体实施方式】
[0020]下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0021]实施例:
[0022]一种船用电动绞车收放缆阵多重安全保护方法，适用于配设有主控制器、变频电机驱动控制器、变频电机、伺服电机和控制参数传感器的绞车，包括以下步骤:
[0023]步骤一，主控制器和控制参数传感器启动，
[0024]步骤二，主控制器根据外部命令启动变频电机和伺服电机，主控制器读取控制参数传感器参数，
[0025]步骤三，船用电动绞车运行，同时，主控制根据控制参数传感器的反馈信号进行绞车的正常运行和特定状态的判断，如果判断绞车当前为特定状态则进入步骤四，如果主控制器判断绞车当前为正常运行则重复执行步骤三，
[0026]步骤四，主控制器判断当前绞车特定状态的种类，若为超出最大拖拽力运行状态则执行子步骤一，若绞车为防止碰撞换向失败状态则执行子步骤二，若绞车为防止过量收放缆阵运行状态则执行子步骤三，若绞车为防止卷筒静态转动状态则执行子步骤四，
[0027]子步骤一:主控制器执行最大拖拽力保护措施，若绞车进入正常运行则执行步骤三，若绞车依然处于超出最大拖拽力运行状态则执行堵转二重保护后调整执行步骤三，
[0028]子步骤二:主控制器执行强制定速保护，同时执行鸣叫报警，提醒人工进行换向，若绞车进入正常运行则执行步骤三，若绞车依然处于防止碰撞换向失败状态，则由靠设置在丝杆两端的感应开关输出控制信号至主控制器，主控制器命令伺服电机转向，然后执行步骤三，
[0029]子步骤三:主控制器执行强制减速保护，主控制器执行鸣叫报警，提醒人工进行收放缆操作，若绞车运行正常然后执行步骤三，若绞车依然为防止过量收放缆阵运行状态，则主控制器发出命令至变频电机和伺服电机，强制停机，
[0030]子步骤四:卷筒板筋上配设插销锁，当卷筒启动时插销锁打开，当卷筒静止时，插销锁锁合，同时变频电机的转轴上配设有抱闸，当变频电机断电时，抱闸闭合然后执行步骤三，当变频电机得电时，抱闸放开，然后执行步骤三。所述子步骤二中的鸣叫报警为短鸣报警，所述子步骤三中的鸣叫报警为长鸣报警。所述船用电动绞车上设置有硬复位开关和丝杆复位手柄，同时所述船用电动绞车上还设置有急停硬件开关和急开硬件开关。所述变频电机的控制按键和伺服电机的控制按键之间设置有互锁机构，当执行步骤三时，船用电动绞车运行时运行变频电机时锁定伺服电机动作，当运行伺服电机时，锁定变频电机动作。
[0031]本实施例中，防止超出最大拖曳力非正常运行1:第一重是最大拖曳力保护7，变频电机驱动控制器实时检测变频电机电流，根据电流和扭矩以及扭矩和力的关系，由软件换算出卷筒拖曳力，当变频电机电流超过上限值，也就是超过绞车最大拖曳力时，变频电机驱动控制器立即停止变频电机，伺服电机驱动控