CN108333954A - 一种移动桥架电控系统框架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种移动桥架电控系统框架，用以解决现有技术中对移动桥架电控不精准，不高效的问题，本移动桥架电控系统框架包括控制系统，用于通过CAN总线实时控制移动桥架的移动并保存所述控制移动桥架的控制数据信息；监测系统，用于监测移动桥架的位置数据信息，并将监测的移动架桥位置数据信息通过TCP/IP发送至控制系统。采用本移动桥架电控系统框架能够通过CAN总线和TCP/IP技术实现对开启桥两边的桥架的同步控制，并能够实时监测和显示移动桥架的相关信息，达到控制的准确性、高效性以及实用性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及开启桥移动桥架控制系统，尤其涉及一种移动桥架电控系统框架。
背景技术
开启桥是一种解决水陆交通问题的可开合式的桥梁，其桥梁上部结构能以竖旋、平旋、提升和伸缩等方式打开，方便河流上船舶的航行。其中，伸缩式开启桥是一种比较实用的开启桥种类，两侧桥架采用水平伸缩方式实现开启与关闭，链传动方式驱动。为实现水平伸缩运动，整个系统主要由悬挂轨道、悬挂导向机构、驱动导轨、驱动机构、楔块刚性锁定机构和插销机构等组成。在控制系统是驱动下，整个系统协调工作，实现伸缩式开启桥的开启与闭合。伸缩式开启桥的关键的如何控制桥架的伸缩，一般都需要电控系统来实现桥架的相关动作。
由于伸缩式开启桥的桥架工作环境要求比较严格，需要在野外环境下安全、准确实现桥架的移动控制，因而对其电控系统的要求比较高。移动桥架电控系统一方面需要产生控制信号，控制相关液压油缸和电机的运动，实现桥架的移动，另一方面需要采集桥架数据，监控桥架运动情况，防止一些意外状况发生。这就需要移动桥架电控系统即要有准确、高效的驱动能力，又要有快速的数据采集、处理能力，可以根据情况产生对应的动作。就目前移动式开启桥移动桥架电控系统的发展状况来说，在高效性、安全性上无法完全满足要求，因此，采用新技术、新方法，设计开发一种新型移动桥架电控系统框架，是比较合理的解决方案。
在工程领域，CAN总线和TCP/IP技术应用地比较广泛，极大地提高了相关系统和设备的自动化水平以及工作效率。CAN总线是一种用于各种设备监测及控制的、多主方式的串行通讯总线，其设计规范不仅要求有较高的传输速率、较强的抗电磁干扰，还能够检测到通讯过程中CAN总线上出现的任何错误。TCP/IP技术是一种互联网通信协议，定义了电子设备如何连入互联网，以及数据如何在它们之间传输的标准，利用TCP/IP技术进行通信时，可以实现大数据量的快速传输，并且具有较高的准确性。移动桥架电控系统需要在比较恶劣的环境下实现对桥架装置的准确控制，利用CAN总线就可以满足这一要求，同时，为了保证系统的可靠，需要监控整个桥架，利用TCP/IP技术可以实现大量监控数据的传递，因此，将CAN总线和TCP/IP技术应用到移动桥架电控系统框架设计中，是一种很好的解决思路。
发明内容
为了解决现有技术伸缩式开启桥移动桥架移动伸缩控制的问题，针对现有技术中移动桥架电控系统中存在的缺陷和不足，本发明提出了一种结合CAN总线和TCP/IP的高效可靠的移动桥架电控系统框架。
为了达到上述目的，本发明利用CAN总线和TCP/IP技术，结合控制设备、泵站、油缸、电机等设备，构成一套完整的系统框架，本系统框架采用以下技术方案：
一种移动桥架电控系统框架，包括：
控制系统，用于通过CAN总线实时控制移动桥架的移动并保存所述控制移动桥架的控制数据信息；
监测系统，用于监测移动桥架的位置数据信息，并将监测的移动架桥位置数据信息通过TCP/IP发送至控制系统。
进一步地，所述控制系统包括：
主控制柜，用于通过CAN总线接收预设控制信号，并根据接收的预设控制信号对移动桥架的移动进行对应的控制；
泵站控制模块，用于驱动悬挂油缸和锁定油缸，实时采集移动桥架泵站预设控制信号，所述泵站预设控制信号包括：开启到位信号、关闭到位信号、插销到位信号、锁定到位信号以及悬挂油缸载荷信号，并通过CAN总线将采集的上述泵站预设控制信号发送至主控制柜；
电机控制模块，用于输出控制驱动电机、插销电机和移动桥架行走指示灯，实时采集电机预设控制信号，所述电机预设控制信号包括：移动桥架行程信号，并通过CAN总线将采集的移动桥架行程信号发送至主控制柜。
进一步地，所述泵站控制模块包括第一泵站和第二泵站，用于分别对应的驱动悬挂油缸和锁定油缸。
进一步地，所述电机控制模块包括第一电机控制箱和第二电机控制箱，用于同时控制桥两边移动桥架的开启和移动。
进一步地，所述第一电机控制箱和第二电机控制箱分别采用变频调速和工频调速并联工作，当监测到第一电机控制箱或第二电机控制箱的变频调速出现故障时，对变频调速的电机控制箱采用工频调速，接收手动操作预设电源信号驱动移动桥架运行。
进一步地，所述监测系统包括：
摄像头组模块，用于通过摄像头监测移动桥架位置信息，并将监测到的移动桥架位置信息发送至路由器；
计算机模块，用于通过CAN总线接收控制系统保存的控制数据信息并实时显示在第一预设位置以及通过路由器接收摄像头组模块监测的移动桥架位置信息并显示在第二预设位置。
进一步地，所述摄像头组模块通过TCP/IP与路由器以及计算机模块连接。
进一步地，包括：
锁定模块，用于当判断插销到信号位和锁定到位信号为预设有效信号时，锁定移动桥架。
进一步地，包括：
报警模块，用于实时检测移动桥架电控系统框架的通信状态，当通信状态为故障时停机并报警。
本发明的有益效果为：
(1)：采用CAN总线通信，可以提供稳定、可靠的控制，同时具有通信保护功能，防止意外发送造成损失；
(2)：采用主控制柜、泵站控制模块、电机控制模块的分布时控制方式，可以提高系统运行效率，减少由于数据冲突造成延时；计算机模块可以实时监测桥架的关键部分，同时实时显示桥架移动时相关设备的工作信息，实现对移动桥架的全方位监控，具有较高的安全性。
附图说明
图1为本发明移动桥架电控系统框架系统连接图；
图2为本发明移动桥架电控系统框架系统结构图一；
图3为本发明移动桥架电控系统框架系统结构图二。
图中标号：1计算机模块，2 USB-CAN装置，3第一泵站，4第二泵站，5主控制柜，6第一电机控制箱，7第二电机控制箱，8路由器，9摄像头组模块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例
本实施例提供了一种移动桥架电控系统框架，如图1至图3，本移动桥架电控系统框架包括：
主控制柜5作为实时网络控制系统的核心，通过CAN-A线连接有第一泵站3、第二泵站4、第一电机控制箱7、第二电机控制箱6。其中，第一泵站3和第二泵站4在构成上是一样的，分别控制一边的桥架，输出信号用于驱动悬挂油缸和锁定油缸，采集的输入型号有开启到位信号、关闭到位信号、插销到位信号、锁定到位信号和悬挂油缸载荷信号；第一电机控制箱7和第二电机控制箱6在构成上也是一样的，用于驱动一边桥架的电机，输出行走指示灯，采集行程信号和插销到位信号。计算机模块1是基于TCP/IP组建的实时网络监测系统的控制中心，通过路由器8，与摄像头组模块9相连。摄像头组模块9包含多个摄像头，本实施例中优选地包含6个摄像头，分别是摄像头1～摄像头6，每个摄像头的输出线都单独连接到路由器8上，路由器8的另一端连接到计算机模块1的网口。计算机模块1还连接有一个USB-CAN装置2，通过USB-CAN装置2接口转换装置，计算机模块1所在的实时网络监测系统和主控制柜所在的实时网络控制系统通过CAN-B线连接到一起。
移动桥架电控系统框架的一个典型工作过程为：在开始开启或者闭环桥时，主控制柜5通过CAN总线控制两个电机控制箱和两个泵站，各电机控制箱分别控制各自连接的插销电机和驱动电机，各泵站分别控制各自连接的悬挂油缸和锁定油缸，当桥架解除锁定，开始移动；同时，第一泵站、第二泵站、第一电机控制箱、第二电机控制箱开始实时采集设备的相关信号参数，通过CAN总线发送给主控制柜5，主控制柜5则会通过CAN总线将数据发送给计算机模块1；计算机模块1同时从摄像头组模块9和主控制柜5处接收采集的数据，并实时显示出来；在主控制柜接收到到达目标位置信息后控制相应的电机停止，计算机上也会有对应数据显示，这样完成一次桥架的移动工作。
移动桥架电控系统框架的主控制柜连接有两个CAN总线，分别为CAN-A总线和CAN-B总线。CAN-A总线用于控制与信号采集，CAN-B总线用于数据上传通信总线，通过采用CAN-A总线和CAN-B总线实现通信控制与数据上传同时进行，提高通信速度，保证控制的可靠性。
移动桥架电控系统框架的插销电机用于控制插销机构，用于锁定桥架，防止桥架滑动。当插销机构锁定桥架时，发出对应的插销到位信号和锁定到位信号，若没有驱动插销电机解除锁定，对应的驱动电机不会驱动桥架移动。
移动桥架电控系统框架根据接收的信号确定桥架的开启和关闭。当接收到开启到位信号，移动桥架电控系统框架控制驱动电机停止，并锁定桥架，当接收到关闭到位信号，移动桥架电控系统框架控制驱动电机停止，并锁定桥架。移动桥架电控系统框架在移动桥架时，实时采集悬挂油缸载荷信号，并上传给计算机模块1进行实时显示。同时，在移动桥架电控系统框架内会根据情况设定油缸载荷的限值，若油缸载荷超出预设规定值，移动桥架电控系统框架会发出警告，并停止设备。以便于相关人员进行进一步的检查。
移动桥架电控系统框架通过主控制柜控制两个泵站和两个电机控制箱，可以实现对开启桥两边桥架的同时控制，保证了桥梁开合的准确性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，包括：
控制系统，用于通过CAN总线实时控制移动桥架的移动并保存所述控制移动桥架的控制数据信息；
监测系统，用于监测移动桥架的位置数据信息，并将监测的移动架桥位置数据信息通过TCP/IP发送至控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，所述控制系统包括：
主控制柜，用于通过CAN总线接收预设控制信号，并根据接收的预设控制信号对移动桥架的移动进行对应的控制；
泵站控制模块，用于驱动悬挂油缸和锁定油缸，实时采集移动桥架泵站预设控制信号，所述泵站预设控制信号包括：开启到位信号、关闭到位信号、插销到位信号、锁定到位信号以及悬挂油缸载荷信号，并通过CAN总线将采集的上述泵站预设控制信号发送至主控制柜；
电机控制模块，用于输出控制驱动电机、插销电机和移动桥架行走指示灯，实时采集电机预设控制信号，所述电机预设控制信号包括：移动桥架行程信号，并通过CAN总线将采集的移动桥架行程信号发送至主控制柜。
3.根据权利要求2所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，所述泵站控制模块包括第一泵站和第二泵站，用于分别对应的驱动悬挂油缸和锁定油缸。
4.根据权利要求2所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，所述电机控制模块包括第一电机控制箱和第二电机控制箱，用于同时控制桥两边移动桥架的开启和移动。
5.根据权利要求4所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，所述第一电机控制箱和第二电机控制箱分别采用变频调速和工频调速并联工作，当监测到第一电机控制箱或第二电机控制箱的变频调速出现故障时，对变频调速的电机控制箱采用工频调速，接收手动操作预设电源信号驱动移动桥架运行。
6.根据权利要求1所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，所述监测系统包括：
摄像头组模块，用于通过摄像头监测移动桥架位置信息，并将监测到的移动桥架位置信息发送至路由器；
计算机模块，用于通过CAN总线接收控制系统保存的控制数据信息并实时显示在第一预设位置以及通过路由器接收摄像头组模块监测的移动桥架位置信息并显示在第二预设位置。
7.根据权利要求6所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，所述摄像头组模块通过TCP/IP与路由器以及计算机模块连接。
8.根据权利要求2所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，包括：
锁定模块，用于当判断插销到信号位和锁定到位信号为预设有效信号时，锁定移动桥架。
9.根据权利要求1所述的一种移动桥架电控系统框架，其特征在于，包括：
报警模块，用于实时检测移动桥架电控系统框架的通信状态，当通信状态为故障时停机并报警。
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