CN103552945A - 一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，包括两台相互独立的智能主令控制器，其中，所述每台智能主令控制器均包括人机交互界面；与所述人机交互界面连接的中央处理器；以及与所述中央处理器连接的位置检测单元；每台与每台的中央处理器之间通过以太网分别对其检测并控制。在本发明中，当第一中央处理器出现故障时，对其进行控制的第二中央处理器会检测到故障信号，从而可以无干扰自动切换到另一台智能主令控制器来操作驱动装置。
Description
技术领域
本发明属于控制领域，具体涉及一种具有两台相互独立的智能主令控制器之间通过以太网连接进行通讯的用于提升设备的冗余型智能主令控制装置。
背景技术
目前，现有的对于现场提升机的控制装置主要有两种：一种是传统的机械主令控制器，另一种是基于改进的智能型主令控制器。
对于传统机械主令控制器来讲，它一般由触头系统、操作机构、转轴、齿轮减速机构、凸轮、外壳等几部分组成。它的主要原理是利用提升机的主轴通过变换链轮和杠杆轴、凸轮轴带动一系列杠杆、凸轮桥，相互作用推动一系列开关，通过开关的通断，在提升机运行过程中给出第一减速点、第二减速点、停车点、过卷保护等位置信号，以便进行控制和保护。这种方式由于采用机械传动，凸轮桥与开关相互碰撞的原理，所以，实际运行中经常出现机械磨损，开关动作不可靠，尤其是当减速点信号不能准确发出时，就能造成减速段不减速的后果。最终导致事故的发生。
而对于智能型主令控制器来讲，它是基于机械主令控制器的改进，由先进、可靠的智能控制器与电子编码组件组成，通过检验电子电路产生的脉冲信号实现对现场物位的检测，然后由智能控制器产生不同的控制信号，避免了老式主令有凸轮和触点组成，其中触点部分故障较多；而智能主令是用弱电控制强电，用程序代替机械触点的逻辑动作，这样就避免了许多故障，从而提高主令控制器运行的可靠性。但是智能型主令控制装置最主要的缺点是构成的部件中任何一件损坏就不能正常工作，就会造成很大的事故，必须停产更换损坏部件后，才能恢复生产。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述技术问题，提供一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，它包括两台相互独立的智能主令控制器，当其中一台出现故障时可以无干扰自动切换到另一台智能主令控制器来操作驱动装置，无需停产更换损坏部件，保证了生产的正常运行。
为了实现本发明的目的，本发明采取的技术方案为：一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，包括两台相互独立的智能主令控制器，其中，所述每台智能主令控制器均包括人机交互界面；与所述人机交互界面连接的中央处理器；以及与所述中央处理器连接的位置检测单元；每台与每台的中央处理器之间通过以太网分别对其检测并控制。
进一步的，每台智能主令控制器中的位置检测单元包括位置检测编码器和与位置检测编码器连接的齿轮机械变速传动机构，所述位置检测编码器与其每台对应的中央处理器电连接，所述齿轮机械变速传动机构的输出端与其每台对应的位置检测编码器连接，输入端与位于现场的提升设备连接，在此同时，每台与每台的齿轮机械变速传动机构之间相连接。
进一步的，每台与每台的齿轮机械变速传动机构通过双齿轮传动机构实现。
进一步的，每台智能主令控制器中的中央处理器对其相连接的位置检测编码器和人机交互界面进行检测并控制。
进一步的，所述齿轮机械变速传动机构的输出端与其每台对应的位置检测编码器通过柔性联轴器柔性连接。
作为本发明的进一步改进，该控制装置还包括报警器，所述报警器设置在每台中央处理器上且与其电连接。当中央处理器检测到故障信号时，会发出报警信号提醒进行检测维修。上述报警器还可以安装在位于远程的主控制室内，当出现故障时，位于主控制室内的操作人员收到报警信号及时去现场进行检修。
本发明的有益效果：冗余型智能主令控制装置是由两台相互独立的智能主令控制器组成，它们之间用工业网络连接进行通讯。两台都正常工作时自动选择一台控制器来操作驱动装置，当一台出现故障时可以无干扰自动切换到另一台控制器来操作驱动装置并发出故障报警信号提醒进行检修，这样就保证了生产的正常运行不受影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明对卷扬机进行控制的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细说明：
本实施例中，本发明一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置将对位于现场的卷扬机进行控制。
如图1所示，一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，包括两台独立的第一智能主令控制器1和第二智能主令控制器2，第一智能主令控制器1，包括第一位置检测单元11、第一中央处理器12和第一人机交互界面13，第一中央处理器12分别与第一位置检测单元11、第一人机交互界面13对应连接，第二智能主令控制器2，包括第二位置检测单元21、第二中央处理器22和第二人机交互界面23，第二中央处理器22分别与第二位置检测单元21、第二人机交互界面23对应连接，第一中央处理器12与第二中央处理器22之间通过以太网分别对其检测并进行控制。
其中，第一位置检测单元11包括第一齿轮机械变速传动机构和第一位置检测编码器111，第二位置检测单元21包括第二齿轮机械变速传动机构和第二位置检测编码器211，在本实施例中第一与第二齿轮机械变速传动机构的连接通过双齿轮传动结构来实现，该双齿轮传动结构的输入端与位于现场的卷扬机的输出轴通过柔性联轴器柔性连接，输出端分别与第一位置检测编码器111和第二位置检测编码器211的转轴柔性连接，第一位置检测编码器111的信号输出端与第一中央处理器12电连接，第二位置检测编码器211的信号输出端与第一中央处理器22电连接。
在上述实施例中，所使用的第一人机交互界面13和第二人机交互界面23均为市场上的威纶通 TK6070iH，第一位置检测编码器111和第二位置检测编码器211均为市场上的光洋TRD-NA1024NW，第一中央处理器12和第二中央处理器22均为市场上的FX IDEBOX 412-1CG01-I。
下面主要讲述该冗余型智能主令控制装置对卷扬机的提升过程：
在提升过程中，该控制装置中的第一智能主令控制器1和第二智能主令控制器2均独立正常运行，本实施例中系统会自动默认第一智能主令控制器1为主，第二智能主令控制器2为辅。即先由第一智能主令控制器1对卷扬机进行控制，在此期间，第二智能主令控制器2只是正常运行，不发任何控制信号，只有在第一智能主令控制器1出现故障时，由于两者之间通过以太网连接，这时第二智能主令控制器2才会自动切换，实现由第二智能主令控制器2对卷扬机的控制。
当第一智能主令控制器1中的第一位置检测编码器111出现故障时，对其进行控制的第一中央处理器12将会检测到故障信号并反映到第一人机交互界面13上，同时第二智能主令控制器2会自动切换。
当第一智能主令控制器1中的第一中央处理器12出现故障时，由于第一中央处理器12与第二中央处理器22之间通过以太网进行连接，第二中央处理器22将对第一中央处理器12实现控制，那么第二中央处理器22将会检测到故障信号并反映到第二机交互界面23上，同时实现自动切换。
同理，若第二智能主令控制器2出现故障时，由于两者之间通过以太网连接，这时第一智能主令控制器1也会自动切换；同时，第二中央处理器22也会对第二位置检测编码器211进行检测并将其故障信号反映到第二人机交互界面23上；若第二中央处理器22出现故障时。第一中央处理器12也会对第二中央处理器22实现控制并将信号传递到第一机交互界面13上。
为了对出现故障的部件及时检修，本实施例中的控制装置还包括与第一中央处理器12、与第二中央处理器22连接的报警器，该报警器分别设置在第一中央处理器12、第二中央处理器22上或安装在位于远程的主控制室内，当上述第一智能主令控制器1或第二智能主令控制器2出现故障时，报警器能够及时报警提醒检修，以备下次使用。
工作人员进行检修时，可观察第一机交互界面13或第二机交互界面23，如果界面清晰，可从其界面反映的故障提示，更换相应的部件；如果其交互界面出现画面失真或信号不对的故障时，可知第一机交互界面13或第二机交互界面23损坏，直接更换即可。
如图2所示的是用于提升设备的冗余型智能主令控制装置对卷扬机进行控制的结构示意图。
在图2中，卷扬机的输出端与用于提升设备的冗余型智能主令控制装置的双齿轮传动机构连接，输入端与电机的输出端连接，电机的输入端与变频器连接，变频器受其第一中央处理器12与第二中央处理器22的控制。
在卷扬机的提升过程中，该控制装置默认第一智能主令控制器1为主，第二智能主令控制器2为辅。
如图2所示，当卷扬机滚筒旋转时，同步带动第一位置检测编码器111旋转，反应到第一中央处理器12的是一系列的编码，经过第一中央处理器12的转换就可变成相对原点实际的距离，现在以0-30米举例说明，以0米为原点，假设第一中央处理器12有6点输出端：Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5，它们分别代表下限位、一加速、二加速、一减速、二加速、上限位，当卷扬机滚筒正向旋转时，第一位置检测编码器111检测的距离大于等于0米时，Q0.0就输出，卷扬机滚筒的转速就会按照初始转速运动；当第一位置检测编码器111检测的距离大于等于5米时，Q0.1就输出，卷扬机滚筒的转速就会提高到设定的第一加速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离大于等于10米时，Q0.2就输出，卷扬机滚筒的转速就会提高到设定的第二加速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离大于等于20米时，Q0.3就输出，卷扬机滚筒的转速就会降到到设定的第一减速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离大于等于25米时，Q0.4就输出，卷扬机滚筒的转速就会降到到设定的第二减速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离大于等于30米时，Q0.5就输出，卷扬机滚筒就会停止旋转；当卷扬机滚筒反向旋转时，第一位置检测编码器111检测的距离小于等于30米时，Q0.5就输出，卷扬机滚筒的转速就会按照初始转速运动；当第一位置检测编码器111检测的距离校于等于25米时，Q0.4就输出，卷扬机滚筒的转速就会提高到设定的第一加速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离小于等于20米时，Q0.3就输出，卷扬机滚筒的转速就会提高到设定的第二加速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离小于等于10米时，Q0.2就输出，卷扬机滚筒的转速就会降到到设定的第一减速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离小于等于5米时，Q0.1就输出，卷扬机滚筒的转速就会降到到设定的第二减速点上；当第一位置检测编码器111检测的距离小等于0米时，Q0.0就输出，卷扬机滚筒就会停止旋转。
同理，当第二智能主令控制器2对卷扬机控制时，重复上述步骤。
本发明的一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，不仅仅能对卷扬机进行控制，还可以广泛应用到其他方面的提升装置的控制领域。
Claims (7)
1.一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，包括两台相互独立的智能主令控制器，其中，所述每台智能主令控制器均包括人机交互界面；与所述人机交互界面连接的中央处理器；以及与所述中央处理器连接的位置检测单元；其特征在于：每台与每台的中央处理器之间通过以太网分别对其检测并控制。
2.如权利要求1所述的一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，其特征在于：每台智能主令控制器中的位置检测单元包括位置检测编码器和与位置检测编码器连接的齿轮机械变速传动机构，所述位置检测编码器与其每台对应的中央处理器电连接，所述齿轮机械变速传动机构的输出端与其每台对应的位置检测编码器连接，输入端与位于现场的提升设备连接，在此同时，每台与每台的齿轮机械变速传动机构之间相连接。
3. 如权利要求2所述的一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，其特征在于：每台与每台的齿轮机械变速传动机构通过双齿轮传动机构实现。
4. 如权利要求1所述的一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，其特征在于：每台智能主令控制器中的中央处理器对其相连接的位置检测编码器和人机交互界面进行检测并控制。
5. 如权利要求2所述的一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，其特征在于：所述齿轮机械变速传动机构的输出端与其每台对应的位置检测编码器通过柔性联轴器柔性连接。
6. 如权利要求1-5所述的任意一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，其特征在于：该控制装置还包括报警器，所述报警器设置在每台中央处理器上且与其电连接。
7. 如权利要求1-5所述的任意一种用于提升设备的冗余型智能主令控制装置，其特征在于：该控制装置还包括报警器，所述报警器安装在位于远程的控制室内且该报警器分别与每台的中央控制器电连接。
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