CN110203823A - 一种起重机智能投料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及投料系统技术领域，尤其是一种起重机智能投料系统，包括处理器，处理器电性连接有变频驱动模块，处理器电性连接有通信模块，通信模块无线连接有控制台，控制台电性连接有管理模块，通信模块无线连接有遥控模块，处理器电性连接有投料口检测模块，处理器电性连接有抓斗单元，抓斗单元包括操作模式模块、防摇模块、自动定位模块、车位检测模块和视频监控模块，车位检测模块包括第一微处理器，第一微处理器电性连接有转化模块，转化模块无线连接有传感器，第一微处理器还电性连接有数据库、对比模块和声光警报模块。本发明结构简单，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及投料系统技术领域，尤其涉及一种起重机智能投料系统。
背景技术
传统的桥式起重机及自走智能控制方面取得了巨大进步，目前主要研究方向是PLC控制的桥式起重机及单线自行线上，在转弯和变轨输送方面，自动化控制程度并不高。
现有的起重机投料多为人工操作，工作效率低，在投料过程中，抓斗容易发生抖动。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在工作效率低，抓斗容易发生抖动的缺点，而提出的一种起重机智能投料系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种起重机智能投料系统，包括处理器，所述处理器电性连接有变频驱动模块，所述处理器电性连接有通信模块，所述通信模块无线连接有控制台，所述控制台电性连接有管理模块，所述通信模块无线连接有遥控模块，所述处理器电性连接有投料口检测模块，所述处理器电性连接有抓斗单元，所述抓斗单元包括操作模式模块、防摇模块、自动定位模块、车位检测模块和视频监控模块，所述车位检测模块包括第一微处理器，所述第一微处理器电性连接有转化模块，所述转化模块无线连接有传感器，所述第一微处理器还电性连接有数据库、对比模块和声光警报模块，通过传感器将车体的位置信息通过转化模块进行转化传递给第一微处理器，对比模块通过与数据库内的数据进行对比，将对比结果传输至第一微处理器，当第一微处理器判定车辆到位后，允许无人行车卸料，若未到位，无人行车不执行卸料，同时卸料完成后通过，声光报警模块通知司机开车。
优选的，所述变频驱动模块为变频器、驱动电机和开闭电机，所述变频器具有防摇功能，可有效消除大车或小车运行过程中产生的晃动，且防摇可由用户选择开启或关闭，防摇功能易于调试，保证易用性及易维护性，调试需以变频器参数设置的形式，驱动电机和开闭电机的力矩均衡，且在开斗和闭斗的过程中平顺无冲击，确保驱动电机和开闭电机正常工作。
优选的，所述通信模块采用无线通讯的方式与控制台连接，所述通信模块通过无线AP1，信号通过无线局域网传输到安装在行车行走轨道一侧固定位置的无线AP2，在无线AP2的位置安装一个以太网转光纤设备，将信号转换成光信号，并通过敷设好的光纤电缆将信号传送到控制台，所述控制台的光纤转以太网模块再将光信号转换成电信号，与组态软件及控制台的PLC完成通讯。
优选的，所述遥控单元包括第三微处理器，所述第三微处理器电性连接有信号接收与传输模块，所述第三微处理器还电性连接有存储模块、删除模块和命令输入模块，在对起重机进行远程遥控时，通过命令输入模块向第三微处理器内输入操作指令，删除模块对错误的操作指令进行删除，第三微处理器接收到操作指令后，通过信号接收与传输模块无线传递给起重机，控制起重机进行投料。
优选的，所述管理模块上设置有保护模块，在登入管理模块时，需要输入账号和密码，避免外人登入管理模块，造成施工损失。
优选的，所述操作模式模块有抓斗控制模式、吊钩模式和支持与开闭模式三种模式，抓斗控制模式主要实现主控指令对抓斗的开启和关闭、上升和下降的单独控制，吊钩模式主要方便吊具的更换需要将变频器软件设置在在吊钩模式，此时速度给定通过驱动电机速度给定源发出，同时控制开闭运动，支持与开闭模式用于初始化和调换钢丝绳。
优选的，所述防摇模块采用状态方程和状态反馈的方法，实时估算吊钩的摆角，利用软测量技术估计吊钩偏摆角，采用状态反馈的方法对桥式起重机运行机构进行速度控制同时抑制吊钩摆角，然后调整大小车的加减速度。
优选的，所述自动定位模块采用有效的检测方式读取大车及小车的位置信息，自动定位模块结合防摇模块，在保证定位精度的同时有效消除抓斗的摆动，防止抓斗发生碰撞的情况发生。
优选的，所述视频监控模块包括第二微处理器，所述第二微处理器电性连接有图像采集模块，所述图像采集模块电性连接有摄像头，所述第二微处理器还电性连接有存储器、图像处理模块和数据传输模块，所述第二微处理器控制图像采集模块采集摄像头内采集的视频信息，视频信息存储在存储器内，通过图像处理模块处理采集的视频信息，视频信息经过处理后，所述第二微处理器控制数据传输模块将视频信息传输至处理器内。
本发明提出的一种起重机智能投料系统，有益效果在于：
1、通过防摇模块，利用软测量技术估计吊钩偏摆角，采用状态反馈的方法对桥式起重机运行机构进行速度控制同时抑制吊钩摆角，然后调整大小车的加减速度，有效的减小在投料的过程中抓斗的摆动。
2、通过自动定位模块，采用有效的检测方式读取大车及小车的位置信息，自动定位模块结合防摇模块，防止抓斗发生碰撞的情况发生。
附图说明
图1为本发明提出的一种起重机智能投料系统的系统框图；
图2为本发明中车位检测模块的系统框图；
图3为本发明中遥控模块的系统框图；
图4为本发明中视频监控模块的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种起重机智能投料系统，包括处理器，处理器实时读取抓斗的状态，处理器电性连接有变频驱动模块，变频驱动模块为变频器、驱动电机和开闭电机，变频器具有防摇功能，可有效消除大车或小车运行过程中产生的晃动，且防摇可由用户选择开启或关闭，防摇功能易于调试，保证易用性及易维护性，调试需以变频器参数设置的形式，驱动电机和开闭电机的力矩均衡，且在开斗和闭斗的过程中平顺无冲击，确保驱动电机和开闭电机正常工作。
处理器电性连接有通信模块，通信模块采用无线通讯的方式与控制台连接，通信模块通过无线AP1，信号通过无线局域网传输到安装在行车行走轨道一侧固定位置的无线AP2，在无线AP2的位置安装一个以太网转光纤设备，将信号转换成光信号，并通过敷设好的光纤电缆将信号传送到控制台，控制台的光纤转以太网模块再将光信号转换成电信号，与组态软件及控制台的PLC完成通讯。
通信模块无线连接有控制台，控制台可远程对起重机进行控制，控制台包括各机构的操作主令、行车关键状态信息监控，控制台上的显示屏通过动画形式实时显示出行车运行状态，控制台电性连接有管理模块，管理模块对作用是对控制台进行操控，管理模块上设置有保护模块，在登入管理模块时，需要输入账号和密码，避免外人登入管理模块，造成施工损失，通信模块无线连接有遥控模块，遥控模块可以远程简易的操控起重机，遥控单元包括第三微处理器，第三微处理器电性连接有信号接收与传输模块，第三微处理器还电性连接有存储模块、删除模块和命令输入模块，在对起重机进行远程遥控时，通过命令输入模块向第三微处理器内输入操作指令，删除模块对错误的操作指令进行删除，第三微处理器接收到操作指令后，通过信号接收与传输模块无线传递给起重机，控制起重机进行投料。
处理器电性连接有投料口检测模块，投料口检测模块的作用是检测投料口的状态，处理器电性连接有抓斗单元，抓斗单元包括操作模式模块、防摇模块、自动定位模块、车位检测模块和视频监控模块，操作模式模块有抓斗控制模式、吊钩模式和支持与开闭模式三种模式，抓斗控制模式主要实现主控指令对抓斗的开启和关闭、上升和下降的单独控制，吊钩模式主要方便吊具的更换需要将变频器软件设置在在吊钩模式，此时速度给定通过驱动电机速度给定源发出，同时控制开闭运动，支持与开闭模式用于初始化和调换钢丝绳。
防摇模块采用状态方程和状态反馈的方法，实时估算吊钩的摆角，利用软测量技术估计吊钩偏摆角，采用状态反馈的方法对桥式起重机运行机构进行速度控制同时抑制吊钩摆角，然后调整大小车的加减速度，有效的减小在投料的过程中，抓斗的摆动，自动定位模块采用有效的检测方式读取大车及小车的位置信息，自动定位模块结合防摇模块，在保证定位精度的同时有效消除抓斗的摆动，防止抓斗发生碰撞的情况发生。
车位检测模块包括第一微处理器，第一微处理器电性连接有转化模块，转化模块无线连接有传感器，第一微处理器还电性连接有数据库、对比模块和声光警报模块，通过传感器将车体的位置信息通过转化模块进行转化传递给第一微处理器，对比模块通过与数据库内的数据进行对比，将对比结果传输至第一微处理器，当第一微处理器判定车辆到位后，允许无人行车卸料，若未到位，无人行车不执行卸料，同时卸料完成后通过，声光报警模块通知司机开车。
视频监控模块包括第二微处理器，第二微处理器电性连接有图像采集模块，图像采集模块电性连接有摄像头，第二微处理器还电性连接有存储器、图像处理模块和数据传输模块，第二微处理器控制图像采集模块采集摄像头内采集的视频信息，视频信息存储在存储器内，通过图像处理模块处理采集的视频信息，视频信息经过处理后，第二微处理器控制数据传输模块将视频信息传输至处理器内，在控制台的显示屏上显示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种起重机智能投料系统，包括处理器，其特征在于，所述处理器电性连接有变频驱动模块，所述处理器电性连接有通信模块，所述通信模块无线连接有控制台，所述控制台电性连接有管理模块，所述通信模块无线连接有遥控模块，所述处理器电性连接有投料口检测模块，所述处理器电性连接有抓斗单元，所述抓斗单元包括操作模式模块、防摇模块、自动定位模块、车位检测模块和视频监控模块，所述车位检测模块包括第一微处理器，所述第一微处理器电性连接有转化模块，所述转化模块无线连接有传感器，所述第一微处理器还电性连接有数据库、对比模块和声光警报模块，通过传感器将车体的位置信息通过转化模块进行转化传递给第一微处理器，对比模块通过与数据库内的数据进行对比，将对比结果传输至第一微处理器，当第一微处理器判定车辆到位后，允许无人行车卸料，若未到位，无人行车不执行卸料，同时卸料完成后通过，声光报警模块通知司机开车。
2.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述变频驱动模块为变频器、驱动电机和开闭电机，所述变频器具有防摇功能，可有效消除大车或小车运行过程中产生的晃动，且防摇可由用户选择开启或关闭，防摇功能易于调试，保证易用性及易维护性，调试需以变频器参数设置的形式，驱动电机和开闭电机的力矩均衡，且在开斗和闭斗的过程中平顺无冲击，确保驱动电机和开闭电机正常工作。
3.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述通信模块采用无线通讯的方式与控制台连接，所述通信模块通过无线AP1，信号通过无线局域网传输到安装在行车行走轨道一侧固定位置的无线AP2，在无线AP2的位置安装一个以太网转光纤设备，将信号转换成光信号，并通过敷设好的光纤电缆将信号传送到控制台，所述控制台的光纤转以太网模块再将光信号转换成电信号，与组态软件及控制台的PLC完成通讯。
4.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述遥控单元包括第三微处理器，所述第三微处理器电性连接有信号接收与传输模块，所述第三微处理器还电性连接有存储模块、删除模块和命令输入模块，在对起重机进行远程遥控时，通过命令输入模块向第三微处理器内输入操作指令，删除模块对错误的操作指令进行删除，第三微处理器接收到操作指令后，通过信号接收与传输模块无线传递给起重机，控制起重机进行投料。
5.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述管理模块上设置有保护模块，在登入管理模块时，需要输入账号和密码，避免外人登入管理模块，造成施工损失。
6.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述操作模式模块有抓斗控制模式、吊钩模式和支持与开闭模式三种模式，抓斗控制模式主要实现主控指令对抓斗的开启和关闭、上升和下降的单独控制，吊钩模式主要方便吊具的更换需要将变频器软件设置在在吊钩模式，此时速度给定通过驱动电机速度给定源发出，同时控制开闭运动，支持与开闭模式用于初始化和调换钢丝绳。
7.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述防摇模块采用状态方程和状态反馈的方法，实时估算吊钩的摆角，利用软测量技术估计吊钩偏摆角，采用状态反馈的方法对桥式起重机运行机构进行速度控制同时抑制吊钩摆角，然后调整大小车的加减速度。
8.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述自动定位模块采用有效的检测方式读取大车及小车的位置信息，自动定位模块结合防摇模块，在保证定位精度的同时有效消除抓斗的摆动，防止抓斗发生碰撞的情况发生。
9.根据权利要求1所述的一种起重机智能投料系统，其特征在于，所述视频监控模块包括第二微处理器，所述第二微处理器电性连接有图像采集模块，所述图像采集模块电性连接有摄像头，所述第二微处理器还电性连接有存储器、图像处理模块和数据传输模块，所述第二微处理器控制图像采集模块采集摄像头内采集的视频信息，视频信息存储在存储器内，通过图像处理模块处理采集的视频信息，视频信息经过处理后，所述第二微处理器控制数据传输模块将视频信息传输至处理器内。
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