CN109573844A - 塔式起重机数据处理装置及塔式起重机 - Google Patents

塔式起重机数据处理装置及塔式起重机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据处理技术领域，公开了一种塔式起重机数据处理装置及塔式起重机，解决了现有技术中通信功能占用PLC数据处理资源的问题。所述装置包括：TDM用于采集传感器数据，并根据预设处理规则，将处理结果发送给PLC；还用于接收电机控制模块的工作参数，根据作参数确定输出功率，并将输出功率发送给电机控制模块；还用于将塔式起重机的工作参数发送给显示屏进行显示，以及将塔式起重机的工作参数发送至云平台；PLC用于根据处理结果控制塔式起重机的各机构执行相应动作；电机控制模块用于将其工作参数发送给TDM，并接收TDM发送的输出频率，根据输出频率控制塔式起重机的电机的运行速度；显示屏用于显示塔式起重机的工作参数。本发明实施例适用于塔式起重机数据处理过程。

Description

塔式起重机数据处理装置及塔式起重机
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体地，涉及一种塔式起重机数据处理装置及塔式起重机。
背景技术
目前的塔式起重机工作工况、报警的数据均通过PLC传输，导致PLC通信压力大，违背了其作为逻辑控制器件的设计。而且，由于PLC本身不是为通信所设计的，导致通信效率低，无法支撑目前塔式起重机对现场数据通信的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种塔式起重机数据处理装置及塔式起重机，解决了现有技术中通信功能占用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)数据处理资源的问题，利用TDM(Tower crane Data Module，塔式起重机数据模块)实现数据处理和通信的功能，使得PLC回归其逻辑控制功能，提高数据处理能力。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种塔式起重机数据处理装置，所述装置包括：塔式起重机数据模块TDM，用于采集传感器数据，并根据预设处理规则，将处理所述传感器数据得到的处理结果发送给可编程逻辑控制器PLC；还用于接收电机控制模块的工作参数，根据所述工作参数确定输出功率，并将所述输出功率发送给所述电机控制模块；还用于将所述塔式起重机的工作参数发送给显示屏进行显示，以及将所述塔式起重机的工作参数发送至云平台；所述PLC，用于根据所述处理结果控制所述塔式起重机的各机构执行相应动作；所述电机控制模块，用于将其工作参数发送给所述TDM，并接收所述TDM发送的输出频率，根据所述输出频率控制所述塔式起重机的电机的运行速度；所述显示屏，用于显示所述塔式起重机的工作参数。
进一步地，所述TDM还用于存储所述塔式起重机主电源断电前的工作参数，便于事故分析。
进一步地，所述TDM还用于将所述塔式起重机的工作参数发送至智能设备。
进一步地，所述装置还包括塔式起重机安全监控模块TSM，用于采集传感器数据以及获取设置值，并将所述传感器数据发送给所述TDM进行处理。
进一步地，所述TSM与所述TDM通过CAN总线连接。
进一步地，所述PLC还用于将采集的故障数据发送给所述TDM；所述TDM还用于将所述故障数据发送至所述云平台。
进一步地，所述电机控制模块为变频器，所述变频器还用于当所述塔式起重机处于微动模式时，接收所述TDM发送的微动输出频率，并根据所述微动输出频率控制所述塔式起重机的电机执行微动运行。
进一步地，所述变频器与所述TDM通过RS-485总线连接。
进一步地，所述PLC与所述TDM通过RS-485总线连接。
相应的，本发明实施例还提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括如上所述的塔式起重机数据处理装置。
通过本发明实施例中的装置，采集传感器数据以及数据处理均由TDM执行，使得PLC回归为逻辑控制，用于控制所述塔式起重机的各机构执行相应动作。另外，TDM可提供更多的数据处理能力，并具有通信功能。本发明实施例解决了现有技术中通信功能占用PLC数据处理资源的问题，利用TDM(Tower crane Data Module，塔式起重机数据模块)实现数据处理和通信的功能，提高数据处理能力。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种塔式起重机数据处理装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的TDM、手机与云平台之间的通信示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种塔式起重机数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明实施例提供的一种塔式起重机数据处理装置的结构示意图。如图1所示，所述装置包括：TDM 11，用于采集传感器数据，并根据预设处理规则，将处理所述传感器数据得到的处理结果发送给PLC 12；还用于接收电机控制模块13的工作参数，根据所述工作参数确定输出功率，并将所述输出功率发送给所述电机控制模块13；还用于将所述塔式起重机的工作参数发送给显示屏14进行显示，以及将所述塔式起重机的工作参数发送至云平台；所述PLC 12，用于根据所述处理结果控制所述塔式起重机的各机构执行相应动作；所述电机控制模块13，用于将其工作参数发送给所述TDM，并接收所述TDM发送的输出频率，根据所述输出频率控制所述塔式起重机的电机的运行速度；所述显示屏14，用于显示所述塔式起重机的工作参数。
其中，所述TDM具有现场设备通信、蓝牙通信、GPRS/GPS、语音报警、数据处理、数据存储等功能，减轻了PLC的数据处理压力。另外，TDM可包括如微处理器模块、同步时钟模块、数据库、差分GPS等功能模块。其中，微处理器模块的功能是对多传感器信号进行简单的数字化分析、计算和处理，然后根据处理结果对TSM、PLC、电机控制模块中的相关模块发送命令或数据。比如对塔机斜拉斜吊的情况进行计算与处理，当电子检测力矩大于120％，但力矩的100％机械点未触发。或者6级风以上强风起吊限制，检测PLC，风速大于6级时仍有档位输入等计算处理。同步时钟模块的目的是为了在塔式起重机发生事故且主电源被切断的情况下，精确记录断电前的最后一段工作参数的存储时间，以便于事后根据该存储时间调取对应的工作参数，用于事故分析。数据库用于存储设备位置、时间、或各机构运行速度，进行现场运算。差分GPS用于对GPS数据进行差分(修正)，以此改正信号改善GPS的精度。
另外，本发明实施例中利用TDM代替了现有技术中的TSM，适用于315TM的没有GB/T28264标准要求的塔式起重机，可以较少的成本获取塔式起重机的工作参数。例如，TDM可通过集成加速度传感器、倾角传感器、方向传感器、海拔传感器等设备，采集上述传感器数据后，将数据显示在显示屏上，例如，可显示力矩、重量、幅度、高度等数据。
另外，TDM还可将所述塔式起重机的工作参数通过蓝牙发送至智能设备，例如手机，如图2所示，TDM在将工作参数发送至云平台的同时，还可将工作参数通过手机发送至云平台。由于开辟了多种数据传输路径，实现了工作参数的高速传输。
其中，PLC用于控制塔式起重机的提升、回转、变幅等动作，利用传感器信号实现对塔式起重机的极限位置、重量、力矩等安全保护。比如为保证起升、变幅、回转等机构起动时具有足够大的起动转矩，可以在PLC中通过设定机械制动器的打开时间、运行电流等参数，以满足机构负载特性的要求，而PLC具有良好的动态调整性能，极大提高了整个系统的稳定性、可靠性。所述PLC还用于将采集的故障数据发送给所述TDM，然后所述TDM将所述故障数据发送至所述云平台，便于云平台进行统计分析。
另外，所述电机控制模块还可以为变频器，所述变频器还用于当所述塔式起重机处于微动模式时，接收所述TDM发送的微动输出频率，并根据所述微动输出频率控制所述塔式起重机的电机执行微动运行。变频器通过控制电机的传动速度，获取系统达到的工作频率，变频器一般提供了多档频率的控制功能。可以凭借几个开关的通段组合来选取不同的频率，实现电机在不同转速下运行的目的。另外，变频器自带的保护功能可以对电机电路进行过流、过载、欠压、缺相等各种保护。
另外，为了进一步缩减成本，TDM与PLC之间交换数据方式可采用RS-485总线，所述变频器与所述TDM通过RS-485总线连接。
在本发明的一种实施方式中，如图3所示，所述装置还包括TSM 15，用于采集传感器数据以及获取设置值，并将所述传感器数据发送给所述TDM进行处理。其中，TSM可以包括数据处理模块、液晶显示模块。其中数据处理模块主要是对采集的传感器数据进行去噪、放大、平滑和AD转换等前端处理，然后得到适合接下来TDM可以处理的数据。液晶显示模块主要就是完成显示和设置功能，使得塔式起重机操作人员能够直观的了解塔式起重机当前的运行状态并且能够对塔式起重机参数的上限阈值进行设置。TSM的功能是对传感器数据进行数据处理，并接收TDM返回的经过统计分析后的数据，然后进行显示。另外TSM还对高度限位器、回转限位器、变幅限位器、各种力矩限制器、不同的起重力限制器以及风速仪等进行限位控制等。另外，TSM将处理后的数据发送给TDM中的微处理模块(CPU)，TDM中的微处理模块(CPU)采用主频率为2.2GHz多核的ARM开发平台，系统运算速度较高，同时系统的实时性和稳定性较高。CPU根据上传的数据进行数据运算，逻辑比较后将处理结果传送给PLC，PLC根据TDM下发的处理结果控制各机构执行相应动作。
由于上述TSM与TDM之间数据交换的实时性要求非常高，为了保障TSM与TDM之间较大的数据量交互，TDM与TSM之间交换数据的方式为CAN总线。
通过本发明实施例的装置，可采集并分析如下所述的数据类型：IO点状态、操作档位、机构档位、通电时间、工作时间、各机构工作时间、接触器闭合次数、故障报警、力矩、重量、幅度、高度、回转角度、行走位置、风速、地理位置。通过增加了TDM还可采集并分析，如吊钩视频、卷筒视频等流媒体数据。
通过本发明实施例，将PLC从通信处理中解放出来，使其回归自身功能，即逻辑控制塔式起重机的各机构执行相应动作的功能，由于没有通信数据的占用，使得PLC逻辑控制的速度更快。新增加的TDM，负责塔式起重机工作参数的中转及处理，可提供更多的数据处理功能，并具备扩展能力，以此适应大数据的传输，而且具备蓝牙通信功能，通过与智能设备的通信，实现对塔式起重机控制的身份验证功能。另外，通过TDM代替TSM，可集成与扩展多项传感器，采集更多数据，并通过其他智能设备(例如手机)代理数据发送至云平台，实现现场工作参数的高速发送。
相应的，本发明实施例还提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括上述实施例所述的塔式起重机数据处理装置。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种塔式起重机数据处理装置，其特征在于，包括：
塔式起重机数据模块TDM，用于采集传感器数据，并根据预设处理规则，将处理所述传感器数据得到的处理结果发送给可编程逻辑控制器PLC；还用于接收电机控制模块的工作参数，根据所述工作参数确定输出功率，并将所述输出功率发送给所述电机控制模块；还用于将所述塔式起重机的工作参数发送给显示屏进行显示，以及将所述塔式起重机的工作参数发送至云平台；
所述PLC，用于根据所述处理结果控制所述塔式起重机的各机构执行相应动作；
所述电机控制模块，用于将其工作参数发送给所述TDM，并接收所述TDM发送的输出频率，根据所述输出频率控制所述塔式起重机的电机的运行速度；
所述显示屏，用于显示所述塔式起重机的工作参数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述TDM还用于存储所述塔式起重机主电源断电前的工作参数，便于事故分析。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述TDM还用于将所述塔式起重机的工作参数发送至智能设备。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括塔式起重机安全监控模块TSM，用于采集传感器数据以及获取设置值，并将所述传感器数据发送给所述TDM进行处理。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述TSM与所述TDM通过CAN总线连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PLC还用于将采集的故障数据发送给所述TDM；所述TDM还用于将所述故障数据发送至所述云平台。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机控制模块为变频器，所述变频器还用于当所述塔式起重机处于微动模式时，接收所述TDM发送的微动输出频率，并根据所述微动输出频率控制所述塔式起重机的电机执行微动运行。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述变频器与所述TDM通过RS-485总线连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PLC与所述TDM通过RS-485总线连接。
10.一种塔式起重机，其特征在于，所述塔式起重机包括上述权利要求1-9任一项所述的塔式起重机数据处理装置。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362575A (zh) * 2008-09-25 2009-02-11 上海交通大学 模块化、总线化塔式起重机实时监控系统
CN201240776Y (zh) * 2008-07-02 2009-05-20 北京克瑞安邦技术有限公司 塔式起重机数据记录仪
CN101712438A (zh) * 2009-12-15 2010-05-26 太原科技大学 利用塔式起重机运行数据获取评估点应力时域值的方法
CN201850094U (zh) * 2010-08-13 2011-06-01 大连市建筑安全监督管理站 塔式起重机智能预警系统
JP2012056753A (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 Shimizu Corp 施工モニタリングシステム
CN102464272A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 西安扩力机电科技有限公司 塔吊悬臂状态在线监控系统
CN102530750A (zh) * 2010-12-16 2012-07-04 常州益利亚重工机械科技有限公司 塔式起重机智能预警系统
CN203095460U (zh) * 2013-03-20 2013-07-31 西安科技大学 基于三维超声扫描的塔式起重机结构形变在线监测装置
CN203976237U (zh) * 2014-02-14 2014-12-03 湖南城市学院 塔吊智能控制装置
CN104843585A (zh) * 2015-04-15 2015-08-19 江苏万象建工集团有限公司 一种智能塔吊控制系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201240776Y (zh) * 2008-07-02 2009-05-20 北京克瑞安邦技术有限公司 塔式起重机数据记录仪
CN101362575A (zh) * 2008-09-25 2009-02-11 上海交通大学 模块化、总线化塔式起重机实时监控系统
CN101712438A (zh) * 2009-12-15 2010-05-26 太原科技大学 利用塔式起重机运行数据获取评估点应力时域值的方法
CN201850094U (zh) * 2010-08-13 2011-06-01 大连市建筑安全监督管理站 塔式起重机智能预警系统
JP2012056753A (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 Shimizu Corp 施工モニタリングシステム
CN102464272A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 西安扩力机电科技有限公司 塔吊悬臂状态在线监控系统
CN102530750A (zh) * 2010-12-16 2012-07-04 常州益利亚重工机械科技有限公司 塔式起重机智能预警系统
CN203095460U (zh) * 2013-03-20 2013-07-31 西安科技大学 基于三维超声扫描的塔式起重机结构形变在线监测装置
CN203976237U (zh) * 2014-02-14 2014-12-03 湖南城市学院 塔吊智能控制装置
CN104843585A (zh) * 2015-04-15 2015-08-19 江苏万象建工集团有限公司 一种智能塔吊控制系统

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