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《船用克令吊装载机操纵原理课件》.ppt

发布:2025-04-08约2.86万字共60页下载文档
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*************************************多机联动控制协同作业原理多机联动是处理超大型货物的重要作业方式。协同作业原理基于主从控制模式,一台克令吊作为主机,负责指令发出和操作节奏控制;其他克令吊作为从机,跟随主机动作。系统采用高速通信网络连接各台设备,实时同步操作指令和状态信息。为确保同步性,系统对所有参与设备进行精确的时钟同步,保证控制指令的精确执行时序。负载分配负载合理分配是多机联动的关键难点。系统基于负载传感器反馈,实时计算各台设备的负载情况,通过微调各机的速度和位置保持负载平衡。常用的负载均衡方法包括等比例分配和优化分配。等比例分配按设备额定能力分配负载,简单直观;优化分配则考虑设备状态和作业条件,动态调整分配比例,实现整体最优。高端系统还具备动态补偿功能,自动修正偏差。安全interlock安全互锁(interlock)机制是多机联动的安全保障。系统设置多层次互锁关系,确保所有设备动作协调一致。基本互锁确保所有设备准备就绪才能开始作业;动态互锁监控作业过程中的参数偏差,当某台设备出现异常时,系统能够协调所有设备安全停机。紧急情况下,任一设备的紧急停止信号将触发全部设备同步停止,防止因不均衡力导致的危险情况。自动定位系统1GPS定位GPS定位系统利用全球卫星导航系统确定克令吊和目标货物的精确位置。系统在克令吊关键部位安装高精度GPS接收器,通过差分技术实现厘米级精度。GPS数据与船舶自身的运动数据融合,形成相对于甲板的精确坐标系统。系统能够在恶劣天气条件下保持良好性能,但在高建筑物或大型设施附近可能受到信号遮挡影响,需要辅助定位手段。2激光导航激光导航系统提供比GPS更高精度的近距离定位能力。系统在克令吊上安装激光扫描仪或激光测距仪,通过测量与参考点或目标物的距离和角度,计算相对位置。激光导航在厘米甚至毫米级精度下运行,特别适合精密对接作业。系统能够识别目标特征,如集装箱角件或特殊标记,实现自动对准。激光导航不受磁场干扰,但可能受到雾、雨等天气因素影响。3精确对接精确对接系统整合多种定位技术和智能控制算法,实现货物的自动装卸。系统首先通过GPS或激光确定大致位置,接近目标后切换到视觉系统或近场传感器进行精确定位。对接过程中,系统综合考虑船舶运动、风力影响和负载特性,动态调整控制策略。先进的对接系统具备自适应学习能力,能够根据历史数据优化对接路径和速度曲线,不断提高作业效率和准确性。防碰撞系统障碍物检测多传感器融合实现全方位探测1自动避让智能算法规划安全路径2预警机制分级预警提示潜在风险3紧急处理碰撞危险时执行应急停止4防碰撞系统是保障克令吊安全运行的重要保护装置。障碍物检测子系统采用多传感器融合技术,结合雷达、激光测距仪、超声波传感器和视觉摄像头,实现全方位、全天候的环境感知。雷达系统提供远距离探测能力;激光测距提供高精度距离信息;超声波传感器适用于近距离探测;视觉系统则提供丰富的环境信息和障碍物识别能力。多传感器数据通过融合算法生成统一的环境模型。预警机制采用分级设计,根据潜在碰撞风险的严重程度和紧急程度,提供不同级别的警报。远距离检测到障碍物时,系统发出低级别警报,提醒操作员注意;距离缩短时,警报等级提升,警示音和视觉提示更加明显;当碰撞风险紧迫时,系统发出最高级别警报,同时准备采取自动避让或紧急停止措施。预警信息通过声光报警装置和操作界面清晰传达给操作员。自动避让系统通过智能算法实时规划安全运行路径。系统持续分析当前运动状态和环境信息,预测潜在碰撞风险,并计算最优避让方案。在自动模式下,系统可以直接执行避让动作;在手动模式下,系统提供避让建议,辅助操作员决策。当避让无法有效规避碰撞风险时,系统自动启动紧急处理程序,根据情况执行减速或紧急停止操作,最大限度减少碰撞损失。负载计算与显示重量测量重量测量系统是负载计算的基础,通常采用应变式传感器或液压式传感器。应变式传感器安装在钢丝绳固定端或滑轮支承轴上,通过测量材料变形间接测量拉力;液压式传感器监测液压系统的压力变化,间接计算负载大小。为提高准确性,系统往往在多个位置设置传感器,综合计算最终结果,并通过动态补偿算法消除动态因素影响。力矩限制器力矩限制器是防止克令吊过载运行的关键安全装置。系统根据测量的负载重量和当前的工作半径计算实际力矩,与该工况下的额定力矩比较,确定设备的负载率。当负载率接近100%时,系统发出预警;超过100%时,限制进一步增加力矩的操作,如禁止增大工作半径。先进的力矩限制器还考虑风力、船舶倾斜等外部因素的影响,提供更精确的保护。可视化界面可视化界面将复杂的负载信息直

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