一、核心原理与系统架构
同步控制技术通过多传感器实时监测多机构或多台起重机的运动参数，结合控制器算法实现协调运行。核心由三部分构成：
检测层：绝对值编码器（精度 ±5mm）实时采集起升高度、运行位置等数据，称重传感器（精度 ±0.5% FS）监测载荷分布；
控制层：PLC 或工业计算机通过主从控制、交叉耦合等算法计算同步偏差，输出修正指令；
执行层：变频器或接触器 - 继电器系统调整电机转速，液压系统补偿机械误差，确保多机构动作协同。
二、关键控制策略与适配场景
主从控制
以 1 台起重机为基准（如主小车），其余机构（如副小车）通过 CAN 总线接收主指令，实时跟随运行。适用于双小车抬吊场景，如水电站吊运水轮机组，高度差控制≤10mm。
交叉耦合控制
建立多机构速度差反馈环，动态调整各电机输出转矩。例如，冶金车间双梁起重机通过该策略实现大车同步运行，速度偏差≤±2%，减少金属件吊运时的倾斜风险。
冗余同步
高危场景（如核电设备吊装）采用双 PLC 独立运算，通过光纤同步数据，当主系统失效时备用系统 0.1 秒内接管控制，确保零溜钩风险。
三、安全冗余与失效处理
硬件冗余
双编码器独立监测同一位置，数据差异超 15mm 时触发急停；
双变频器并联驱动，单模块故障时自动切换，功率冗余度≥50%。
通信保障
采用 PROFINET 实时以太网（周期≤1ms），配置心跳包机制：连续丢失 3 个数据包（约 60ms）即判定通信中断，触发安全回路。
动态纠偏
当同步偏差超阈值（如高度差＞10mm），系统自动降低运行速度至 5% 额定值，通过 PID 算法逐步修正至允许范围。
四、维护规范与失效标准
定期维护
每月校准编码器零点（误差≤±3mm），检查通信链路信号强度（衰减≤15dB）；
每季度模拟同步失效测试，验证备用系统切换时间（需≤0.2 秒）。
失效判定
传感器线性度偏差＞3%、PLC 通信延迟＞5ms、电机转矩波动＞10% 时强制更换；
机械联轴器磨损超原厚 15%、液压管路泄漏量＞5mL/min 时立即停机检修。
五、典型应用与环境适配
重载精密定位：港口集装箱起重机采用 “编码器 + 激光测距” 双反馈，定位精度达 ±10mm；
高温环境：冶金车间同步控制模块加装陶瓷隔热层（耐温 300℃），每半年清洁散热孔积灰；
防爆区域：采用本质安全型 PLC（Ex ia IIC T6），信号回路通过安全栅隔离，接地电阻≤4Ω。
同步控制需兼顾精度与可靠性：普通工况优先主从控制 + 单 PLC，高危场景采用交叉耦合 + 双冗余设计。严格执行 GB/T 3811-2008 标准，通过传感器优选与周期性维护，可使关键部件寿命延长至 10 年以上，显著降低因动作失谐导致的设备损伤风险。
