多轴平台车升降电气控制系统开发与研究

摘要

多轴平台车是近年世界特种设备运输市场需求下产生的新车型，承载能力可以达到几千吨，目前广泛应用在军工、航天和大型重工业之中。其主要工作任务是通过车体承载并举升装载物，使其离开地面实现运输。 由于宝钢引进的德国MPIK120型多轴平台车，其举升电控系统采用单片机做主控制器，近年来故障频率日渐增加，故本文主要任务是对该型车的举升电控系统进行改型设计，运用工控广泛使用的PLC来提高控制系统的可靠性和稳定性。 在深入现场调查研究、数据测试分析的基础上，分析、比较了多种引进多轴平台车升降控制系统，结合宝钢现有设备在实际使用中出现的问题，对升降电气控制系统提出了新的研究方案，使升降平台姿态的平衡性和稳定性得到提高，并与行走实现安全互锁。所做的主要工作有：通过机械件结构计算机建模和仿真分析，确定了升降过程中各铰点的位移和夹角的关系；通过四点称重法，建立了基于压力传感器的载荷量数学模型，并提出了确定重心及其安全区域的方法；建立了基于磁致伸缩传感器的高度位移量数学模型，并提出了多轴平台车的调平控制方法；选择配置了PLC控制系统硬件；设计了DC/DC电源保护电路和采用半导体空调的电箱温控电路；设计了控制系统软件；对升降控制系统进行了实验室模拟工况调试和部分功能的现场实验。实验结果证明：多轴平台车升降控制系统各项功能指标都符合设计要求。 本论文的研究成果具有较好的实用价值，可为国内同类型的进口多轴平台车改型设计提供一个较好的思路和方案，具有较广阔的推广应用前景。