阅读说明：本技术 一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质 (Method and device for measuring lifting height of multilayer winding drum and storage medium ) 是由 谢彦昆 罗云 许晋宁 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质,该方法包括：将卷筒从上限位下行到预设高度时,通过编码器获取脉冲总数,并计算出当前卷筒圈数；当计算出的当前卷筒圈数大于等于卷筒最外层圈数时,分别计算出最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度；其中,在计算最内层下放钢丝绳长度的过程中求取卷筒最内层圈数的脉冲数时采用脉冲总数减去中间满层和最外层产生的脉冲数；将计算出的最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度相加,得到卷筒的起升高度。本申请中最内层圈数的计算利用脉冲总数减去中间满层和最外层圈数产生的脉冲,可以补偿中间满层和最外层产生的圈数误差,提高了吊钩下放高度的测量精度,省去了下限位装置。(The application discloses a method, equipment and storage medium for measuring the lifting height of a multilayer winding drum, wherein the method comprises the following steps: when the winding drum descends to a preset height from an upper limit, acquiring the total number of pulses through an encoder, and calculating the number of turns of the winding drum at present; when the calculated number of turns of the current winding drum is greater than or equal to that of the outermost layer of the winding drum, the lengths of the steel wire ropes placed in the outermost layer, the middle full layer and the innermost layer are calculated respectively; the method comprises the following steps that in the process of calculating the length of a steel wire rope placed in the innermost layer, the pulse number of the turns of the innermost layer of a winding drum is obtained, and the pulse number generated by the full layer and the outermost layer in the middle is subtracted from the total pulse number; and adding the calculated lengths of the lowering steel wire ropes of the outermost layer, the middle full layer and the innermost layer to obtain the lifting height of the winding drum. The calculation of inlayer number of turns utilizes the pulse total number to subtract the pulse that middle full layer and outermost number of turns produced in this application, can compensate the middle full layer and the outermost number of turns error that produces, has improved the measuring accuracy that the height was transferred to the lifting hook, has saved stop device down.)

一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及起升高度测量领域，特别是涉及一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质。

背景技术

在能够使用到塔机、龙门起重等的提升行业里，都离不开起升高度的测量，高度的测量精度和用户使用的方便性是非常重要的。目前，虽然已有部分厂家提出了起升高度测量的方法，但存在着参数整定繁琐和起升高度测量误差较大等问题。

现有的卷筒的起升高度计算一般采用卷筒钢丝绳圈数非满层和满层，满层圈数是通过卷筒长度除以钢丝绳直径获得，满层均为默认不变的值，但是对于卷筒没有固定隔离槽时，每次卷筒卷起钢丝绳时满层的圈数可能会有差异，实际圈数可能会比默认值小，造成高度计算的误差偏大，且没有针对满层产生的误差进行补偿或处理。

因此，如何解决参数整定繁琐和起升高度测量误差较大等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质，可以。其具体方案如下：

一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法，包括：

将卷筒从上限位下行到预设高度时，通过编码器获取脉冲总数，并计算出当前卷筒圈数；

当计算出的所述当前卷筒圈数大于等于卷筒最外层圈数时，分别计算出最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度；其中，在计算最内层下放钢丝绳长度的过程中求取卷筒最内层圈数的脉冲数时采用所述脉冲总数减去中间满层和最外层产生的脉冲数；

将计算出的所述最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度相加，得到所述卷筒的起升高度。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，在将卷筒从上限位下行到预设高度之前，还包括：

将卷筒上行运行，当到达上限位后，钢丝绳的下放高度为0，记录此时的卷筒最外层圈数和卷筒初始直径；所述卷筒初始直径包括卷筒本体直径和缠绕卷筒上的多层钢丝绳总直径。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，还包括：

若计算出的所述当前卷筒圈数小于卷筒最外层圈数时，则判定钢丝绳下放圈数在最外层；

根据所述脉冲总数、所述卷筒初始直径和钢丝绳直径，计算出所述卷筒的起升高度。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，采用下述公式计算出所述卷筒的起升高度：

其中，H表示所述卷筒的起升高度，P表示所述脉冲总数，D₀表示所述卷筒初始直径，d表示所述钢丝绳直径，n表示机械传动比，m表示每圈脉冲数。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，采用下述公式计算出最外层下放钢丝绳长度：

H₀＝C₀×π×(D₀-d)

其中，H₀表示所述最外层下放钢丝绳长度，C₀表示所述卷筒最外层圈数，D₀表示所述卷筒初始直径，d表示所述钢丝绳直径。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，采用下述公式计算出中间满层下放钢丝绳长度：

H_i＝C_N×π×[D₀-d×(2i+1)]

其中，H_mid表示所述中间满层下放钢丝绳长度，H_i表示每层所述中间满层下放钢丝绳长度；Floor表示所述层数，最外层时为0层，i表示第i层数，0<i<Floor，C_N表示所述卷筒满层圈数，C₁表示所述当前卷筒圈数，C₀表示所述卷筒最外层圈数，D₀表示所述卷筒初始直径，d表示所述钢丝绳直径。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，采用下述公式计算出最内层下放钢丝绳长度：

其中，H_Floor表示所述最内层下放钢丝绳长度，P表示所述脉冲总数，n表示机械传动比，m表示每圈脉冲数，i表示第i层数，C_N表示所述卷筒满层圈数，C₀表示所述卷筒最外层圈数，D₀表示所述卷筒初始直径，d表示所述钢丝绳直径。

优选地，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，采用下述公式计算出当前卷筒圈数：

其中，C₁表示所述当前卷筒圈数，P表示所述脉冲总数，n表示机械传动比，m表示每圈脉冲数。

本发明实施例还提供了一种多层缠绕卷筒起升高度的测量设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质，该方法包括：将卷筒从上限位下行到预设高度时，通过编码器获取脉冲总数，并计算出当前卷筒圈数；当计算出的当前卷筒圈数大于等于卷筒最外层圈数时，分别计算出最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度；其中，在计算最内层下放钢丝绳长度的过程中求取卷筒最内层圈数的脉冲数时采用脉冲总数减去中间满层和最外层产生的脉冲数；将计算出的最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度相加，得到卷筒的起升高度。

本发明把卷筒下放圈数分为最内层、中间满层和最外层，考虑了不同层钢丝绳直径的影响；在最内层钢丝绳圈数计算过程中采用编码器脉冲总数减去中间满层和最外层圈数产生的脉冲数得到最内层圈数的脉冲数，这样的计算不管中间满层是否真的为设定满层圈数，最内层均能够补偿中间满层产生的误差；同时，只要卷筒钢丝绳总圈数和上限位不变，在测量钢丝绳下放距离时只需一次参数整定，不用多次参数校准，提高了吊钩下放高度的测量精度和工作效率，省去了不易安装的下限位装置，减少了用户使用的复杂性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多层缠绕卷筒起升高度的测量方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的多层缠绕卷筒起升高度的测量方法的具体流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法，如图1所示，包括以下步骤：

S101、将卷筒从上限位下行到预设高度时，通过编码器获取脉冲总数，并计算出当前卷筒圈数；

S102、判断计算出的当前卷筒圈数是否小于卷筒最外层圈数；

若否，则执行步骤S103；

S103、分别计算出最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度；其中，在计算最内层下放钢丝绳长度的过程中求取卷筒最内层圈数的脉冲数时采用脉冲总数减去中间满层和最外层产生的脉冲数；

S104、将计算出的最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度相加，得到卷筒的起升高度。

在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，把卷筒下放圈数分为最内层、中间满层和最外层，考虑了不同层钢丝绳直径的影响；在最内层钢丝绳圈数计算过程中采用编码器脉冲总数减去中间满层和最外层圈数产生的脉冲数得到最内层圈数的脉冲数，这样的计算不管中间满层是否真的为设定满层圈数，最内层均能够补偿中间满层产生的误差；同时，只要卷筒钢丝绳总圈数和上限位不变，在测量钢丝绳下放距离时只需一次参数整定，不用多次参数校准，提高了吊钩下放高度的测量精度和工作效率，省去了不易安装的下限位装置，减少了用户使用的复杂性。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，如图2所示，在执行步骤S101将卷筒从上限位下行到预设高度之前，还包括以下步骤：

S100、将卷筒上行运行，当到达上限位后，钢丝绳的下放高度为0，记录此时的卷筒最外层圈数和卷筒初始直径；卷筒初始直径包括卷筒本体直径和缠绕卷筒上的多层钢丝绳总直径。

在实际应用中，首次运行需要校准，运行至上限位时，上限位装置动作，如停机、报警；记录此时的卷筒最外层圈数和卷筒初始直径，此时，钢丝绳下放高度为0。到达上限位后，再给定上行命令无效，不能再上行，只能下行，根据下行下放钢丝绳长度得出卷筒的起升高度。

具体地，在步骤S101中采用下述公式计算出当前卷筒圈数：

其中，C₁表示当前卷筒圈数，P表示脉冲总数(即采用编码器获取电机从上限位运行到预设高度的脉冲总数)，n表示电机与卷筒的机械传动比，m表示每圈脉冲数。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多层缠绕卷筒起升高度的测量方法中，如图2所示，在执行完步骤S102后，若是，则继续依次执行步骤S105和步骤S106；

S105、判定钢丝绳下放圈数在最外层；

S106、根据脉冲总数、卷筒初始直径和钢丝绳直径，计算出卷筒的起升高度。

具体地，在步骤S106中采用下述公式计算出卷筒的起升高度：

其中，H表示卷筒的起升高度，P表示脉冲总数，D₀表示卷筒初始直径，d表示钢丝绳直径，n表示机械传动比，m表示每圈脉冲数。

具体地，在步骤S103中采用下述公式计算出最外层下放钢丝绳长度：

H₀＝C₀×π×(D₀-d)

其中，H₀表示最外层下放钢丝绳长度，C₀表示卷筒最外层圈数，D₀表示卷筒初始直径，d表示钢丝绳直径。

具体地，在步骤S103中采用下述公式计算出中间满层下放钢丝绳长度：

H_i＝C_N×π×[D₀-d×(2i+1)]

其中，H_mid表示中间满层下放钢丝绳长度，H_i表示每层中间满层下放钢丝绳长度；Floor表示层数(从外到内)，最外层时为0层，i表示第i层数，0<i<Floor，C_N表示卷筒满层圈数，C₁表示当前卷筒圈数，C₀表示卷筒最外层圈数，D₀表示卷筒初始直径，d表示钢丝绳直径。

具体地，在步骤S103中采用下述公式计算出最内层下放钢丝绳长度：

其中，H_Floor表示最内层下放钢丝绳长度，P表示脉冲总数，n表示机械传动比，m表示每圈脉冲数，i表示第i层数，C_N表示卷筒满层圈数，C₀表示卷筒最外层圈数，D₀表示卷筒初始直径，d表示钢丝绳直径。

从上述公式中可以明显看出在计算最内层采用总脉冲数减去中间层和最外层产生的脉冲数，这样计算的目的可以减少中间满层实际圈数与满层设定值不同产生的误差。只要卷筒不变，上限位不变，只要一次参数校准即可。例如塔机，若加高塔机塔身，不用再次校准依然可以测量下放高度，从而减少了不同塔身高度的参数校准次数。

H＝H₀+H_mid+H_Floor

卷筒的起升高度H(即钢丝绳总下放高度)为最内层、中间满层和最外层的下放高度之和。

相应的，本发明实施例还公开了一种多层缠绕卷筒起升高度的测量设备，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现前述实施例公开的多层缠绕卷筒起升高度的测量方法。

关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

进一步的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现前述公开的多层缠绕卷筒起升高度的测量方法。

关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备、存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

综上，本发明实施例提供的一种多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质，包括：将卷筒从上限位下行到预设高度时，通过编码器获取脉冲总数，并计算出当前卷筒圈数；当计算出的当前卷筒圈数大于等于卷筒最外层圈数时，分别计算出最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度；其中，在计算最内层下放钢丝绳长度的过程中求取卷筒最内层圈数的脉冲数时采用脉冲总数减去中间满层和最外层产生的脉冲数；将计算出的最外层、中间满层和最内层下放钢丝绳长度相加，得到卷筒的起升高度。本发明考虑了不同层钢丝绳直径的影响，把卷筒下放圈数分为最内层、中间满层和最外层；在最内层钢丝绳圈数计算过程中采用编码器脉冲总数减去中间满层和最外层圈数产生的脉冲数得到最内层圈数的脉冲数，这样不管中间满层是否真的为设定满层圈数，最内层均能够补偿中间满层产生的误差；同时，只要卷筒钢丝绳总圈数和上限位不变，在测量钢丝绳下放距离时只需一次参数整定，不用多次参数校准，提高了吊钩下放高度的测量精度和工作效率，省去了不易安装的下限位装置，减少了用户使用的复杂性。

最后，还需要说明的是，在本文中，关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的多层缠绕卷筒起升高度的测量方法、设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。