CN108190747A - 一种塔式起重机吊钩防摇摆技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，包括电源设备、lora无线接收模块、显示屏、启动按钮和ARM单片机，所述的电源设备、lora无线接收模块、显示屏和启动按钮都与ARM单片机电性连接；所述的ARM单片机包括配置模块、运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块。本发明的优点在于可以实时的监测到吊钩实时动态姿态的数据，并可以根据数据自行补偿运算出小车与吊钩运动的补偿加速度，塔式起重机回转、起升、变幅运动过程补偿参数，此参数可以通过协议转换器控制PLC系统，从而实现减小吊钩的摇摆，有利于提升塔式起重机使用过程的安全。
Description
技术领域
本发明属于塔式起重机设备技术领域，尤其涉及一种塔式起重机吊钩防摇摆技术。
背景技术
塔式起重机在使用过程中，由于塔式起重机的结构弹性变形因素、吊重惯性因素、偏斜起吊因素等的存在，必然存在吊装过程吊钩随吊重摆动、扭动等不平稳吊装问题，一方面增加塔式起重机机构、结构的负荷，加速塔式起重机结构疲劳；另一方面增加了吊装就位的难度，精确就位效率大大降低。所以急需一种能够根据小车及吊钩的位置及运动状态对塔式起重机的起升、变幅、回转的运动作出实时自动调整的控制系统，使得塔式起重机在整个工作过程中可以有效的减小吊钩的摆动幅度，缩短吊钩精确就位的时间，提高吊装效率和精度。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，发明了一种塔式起重机吊钩防摇摆技术。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，包括电源设备、lora无线接收模块、显示屏、启动按钮和ARM单片机，所述的电源设备、lora无线接收模块、显示屏和启动按钮都与ARM单片机电性连接；所述的ARM单片机包括配置模块、运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块；所述的配置模块用于对运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块进行配置及管理；所述的配置模块通过lora无线接收模块接收来自吊钩检测设备传送的吊钩状态数据，并把数据存储到缓存池模块；所述的监控接收模块用于监控和接收塔式起重机监控主机的实时信息数据，并把实时信息数据存储到缓存池模块；所述的管理模块对启动按钮、电源设备和配置模块进行调度及参数设置管理；所述的运算模块会读取缓存池模块内的吊钩状态数据和塔式起重机监控主机的实时信息数据运算出吊钩的位置，并根据吊钩的位置数据和塔式起重机上小车的速度进行补偿运算，运算出的结果用于直接控制塔式起重机PLC控制板的工作完成消除小车与吊钩的加速度偏差；所述的输出模块用于把吊钩的状态数据、塔式起重机控制运行数据、环境参数、吊钩位置运算参数和补偿运算参数传送给显示器和塔式起重机监控主机。
本发明的防摇摆控制系统可以根据塔式起重机小车与吊钩之间的状态参数实时的进行补偿运算得出补偿结果并控制塔式起重机PLC控制板来控制小车的移动速度确保在小车停车时吊钩也同时停止移动，实现小车停车后吊钩不摇摆。
进一步，所述的lora无线接收模块接收的数据与监控接收模块接收的数据存，根据需要被执行的先后顺序定义时间戳。。
进一步，还包括声光报警器，所述的声光报警器与ARM单片机电性连接，声光报警器可以为控制系统在程序触发或紧急情况时提供报警信号。
进一步，所述的显示屏采用HMI组态屏，发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强。
进一步，所述的显示屏上显示有吊钩的状态数据、塔式起重机控制运行数据、环境参数、吊钩位置运算参数和补偿运算参数，可以通过显示屏直观的查看各个参数。
进一步，所述的防摇摆控制系统的外壳的防护等级为IP65，有效的防护好外壳内的电子元器件，防止进尘进水。
进一步，所述的ARM单片机为Ti-am335x嵌入式工业级主板，功能模块齐全，运算速度快，内存大，接口串口多样。
本发明的优点在于可以实时的监测到塔式起重机小车与吊钩的各个时段的数据，并可以根据数据自行补偿运算出小车与吊钩运动的补偿加速度，使两者能够同时停下实现吊钩防摇摆控制，有利于防止缆绳疲劳，延长缆绳的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，包括电源设备、lora无线接收模块、显示屏、启动按钮、ARM单片机和声光报警器；还应包括外部设备，如塔式起重机监控主机、塔式起重机PLC控制板和吊钩检测设备，塔式起重机监控主机是对塔式起重机工作状况的实时安全保护监测；塔式起重机PLC控制板用于控制塔式起重机的起升机构、变幅机构和回转机构。所述的ARM单片机通过AD接口与电源设备电性链接，ARM单片机通过UART接口与lora无线接收模块、显示屏、塔式起重机监控主机和塔式起重机PLC控制板电性连接，ARM单片机与塔式起重机监控主机和塔式起重机PLC控制板连接时时连接在塔式起重机监控主机和塔式起重机PLC控制板的485接口上；ARM单片机通过IO接口与启动按钮和声光报警器电性连接。
如图2所示，所述的ARM单片机包括配置模块、运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块；所述的配置模块用于对运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块进行配置及管理；所述的配置模块通过lora无线接收模块接收来自吊钩检测设备传送的吊钩状态数据，并把数据存储到缓存池模块；所述的监控接收模块用于监控和接收塔式起重机监控主机的实时信息数据，并把实时信息数据存储到缓存池模块；所述的管理模块对启动按钮、电源设备和配置模块进行调度及参数设置管理；所述的运算模块会读取缓存池模块内的吊钩状态数据和塔式起重机监控主机的实时信息数据运算出吊钩的位置，并根据吊钩的位置数据和塔式起重机上小车的速度进行补偿运算，运算出的结果用于直接控制塔式起重机PLC控制板的工作完成消除小车与吊钩的加速度偏差；所述的输出模块用于把吊钩的状态数据、塔式起重机控制运行数据、环境参数、吊钩位置运算参数和补偿运算参数传送给显示器和塔式起重机监控主机。所述的lora无线接收模块接收的数据与监控接收模块接收的数据，根据需要被执行的先后顺序定义时间戳。。
所述的显示屏采用HMI组态屏；显示屏上显示有吊钩的状态数据、塔式起重机控制运行数据、环境参数、吊钩位置运算参数和补偿运算参数。所述的防摇摆控制系统的外壳的防护等级为IP65。所述的ARM单片机为Ti-am335x嵌入式工业级主板。
尽管上文对本发明的具体实施方案进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。
Claims (7)
1.一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，包括电源设备、lora无线接收模块、显示屏、启动按钮和ARM单片机，所述的电源设备、lora无线接收模块、显示屏和启动按钮都与ARM单片机电性连接；
所述的ARM单片机包括配置模块、运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块；所述的配置模块用于对运算模块、管理模块、输出模块、监控接收模块和缓存池模块进行配置及管理；所述的配置模块通过lora无线接收模块接收来自吊钩检测设备传送的吊钩状态数据，并把数据存储到缓存池模块；所述的监控接收模块用于监控和接收塔式起重机监控主机的实时信息数据，并把实时信息数据存储到缓存池模块；所述的管理模块对启动按钮、电源设备和配置模块进行调度及参数设置管理；所述的运算模块会读取缓存池模块内的吊钩状态数据和塔式起重机监控主机的实时信息数据运算出吊钩的位置，并根据吊钩的位置数据和塔式起重机上小车的速度进行补偿运算，运算出的结果用于直接控制塔式起重机PLC控制板的工作完成消除小车与吊钩的加速度偏差；所述的输出模块用于把吊钩的状态数据、塔式起重机控制运行数据、环境参数、吊钩位置运算参数和补偿运算参数传送给显示器和塔式起重机监控主机。
2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，所述的lora无线接收模块接收的数据与监控接收模块接收的数据根据需要被执行的先后顺序定义时间戳。
3.根据权利要求1所述的一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，还包括声光报警器，所述的声光报警器与ARM单片机电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，所述的显示屏采用HMI组态屏。
5.根据权利要求4所述的一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，所述的显示屏上显示有吊钩的状态数据、塔式起重机控制运行数据、环境参数。
6.根据权利要求5所述的一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，所述的防摇摆控制系统的外壳的防护等级为IP65。
7.根据权利要求6所述的一种塔式起重机吊钩防摇摆技术，其特征在于，所述的ARM单片机为Ti-am335x嵌入式工业级主板。
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