基于单片机的智能排绳控制系统

ByGrith4

摘要:为实现绞车的多层排绳 ，提出了基于单片机的智能排绳控制系统。介绍了系统的组成和工作原理,并详
细论述了排绳小车的运动方向规则、步进电机走步数的计算和速度控制策略等问题。实际应用证明，排绳系统能够
根据不同的钢绳直径和卷筒转速,自动调整排绳的绳距和速度,并且具有调速迅速而平滑、跟随性好和控制智能化
等特点,解决了机械式排绳器存在的许多问题,预期将获得广泛的应用。
, I9 w: I$ {4 q" Z  P4 x! Q关键词:绞车 排绳 单片机 步进电机
$ p( \3 a" s! A' _# ^0引言
9 }- T4 B( f* O: D. z, G# E绞车(或称卷扬机)排绳,是指将钢绳- -层层、每层又是一
圈圈地整齐缠绕在绞车卷筒的圆周上，各层各圈之间均不能产
生错乱和堆叠。如果绞车在提升时排绳不好会造成卷简上各
$ y2 i. N0 `  y层各圈间钢绳的不均匀堆叠,不仅影响排绳美观,重要的是会
导致钢绳间的严重挤压和摩擦,加剧钢绳的非正常磨损,缩短
4 o7 H0 A- m6 a其使用寿命。为了解决排绳的问题，通常采用机械式排绳器,其
原理是通过双头螺旋槽和滑块机构,使卷简每转一圈,钢绳沿
5 Z* \" w2 U0 g卷筒轴向移动1个绳距(约为钢绳的直径d),并且在卷简两端
自动换向。
但是,机械式排绳器的结构和传动机构复杂，且传动关系
是固定的,一旦需要更换不同直径的钢绳,由于机械传动比不.
能作相应的调整,排绳器便不能正确排绳,因此在实际使用中

$ Q, O! k0 m' i) n3 u有很大的局限性;另外,受机械传动机构的限制，排绳的速度不
宜很大,否则会造成排绳滑块磨损严重、两端换向时易跳槽等
) a: J. ~( ^( I: R设备事故，从而使绞车的提下放作业效率降低。针对上述机械
: a3 _- _  [& i& G5 G% Q1 o式排绳器的不足,为了满足绞车排绳的需要,提出了基于单片
* S5 }( h7 ~  K5 u9 \. F( m机的智能排绳控制系统。它能够根据不同的钢绳直径和卷简转
: |" ^  E2 C: ?9 b速,自动调整排绳的距离和速度,满足绞车提升和下放等各种
6 x: R& U3 `6 p  y# k, @9 O7 F工况的需要,提高排绳的效率和安全性。
2 _% L: v8 w, t. R4 s1智能排绳控制系统的组成
5 ]' z$ w5 Y9 L( d绞车智能排绳控制系统由机械装置和控制单元两部分组
; l  J4 g% q( c& ^6 z成。其中机械装置见图1。在卷筒12的上方是排绳器机架5,机
架的纵向导轨上布置有可移动的排绳小车3,钢绳从其中的铜
制导绳套中穿过;排绳小车的一侧是滚珠丝杠2和螺母16(固
定于小车上),滚珠丝杠由步进电机1驱动,带动小车前进(远
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机械式排绳器的结构和传动机构复杂，且传动关系是固定的