CN202594644U

CN202594644U - 起重机免维护智能电控系统

Info

Publication number: CN202594644U
Application number: CN 201220165529
Authority: CN
Inventors: 王宏飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-04-18

Abstract

本实用新型涉及一种起重机免维护智能电控系统。本实用新型可以很好地解决现有技术故障率高、维护量大、安装复杂的问题。其技术方案要点是，一种起重机免维护智能电控系统，包括主梁走台控制系统、司机室、若干个舱门开关分机和若干个限位开关分机，所述的司机室内设置有联动台和中央控制主机，所述的联动台与所述的中央控制主机电连接，所述的舱门开关分机和限位开关分机均与所述的中央控制主机通讯连接，主梁走台控制系统也与中央控制主机通讯连接。本实用新型对故障能快速显示，可以快速定位故障进行排除；走线、安装简单，成本较低；采用无触点控制，系统免维护；多种状态检测，起到智能保护的效果。

Description

起重机免维护智能电控系统

技术领域

本实用新型属于起重机控制系统，特别涉及一种起重机免维护智能电控系统。

背景技术

目前起重机电控系统中，多采用分散控制，小功率电机(22KW以下)普遍由联动台(凸轮控制器)直接控制正反转和切电阻调速，每台电机需12根4平方以上功率电缆。大功率电机(26KW以上)由联动台(凸轮控制器)控制接触器，接触器器控制电机正反转和切电阻调速，需要1.5平方控制线数根到数十根，并且反接制动、单相制动、液压制动器等复杂动作通过中间继电器和时间继电器完成，故障率较高，且无故障提示。系统中接触器和联动台(凸轮控制器)触点频繁动作、恶劣环境影响易拉弧烧坏，维护量较大，一般每台起重机因使用环境差别每年需维护十到数十次不等，维护人力物力成本均较高，对生产影响也较大。传统电控系统各舱门开关、零位开关直接串联接入启动回路，任一开关回路故障均导致无法接通总电源，维修人员要将各个开关、各段连接线路逐个检查，无法快速排除故障。现有起重机控制系统中限位开关、舱门开关、保护配电机构、起升机构、运行机构、均采用分立单独控制，限位开关舱门开关多为普通触点式限位开关，配电机构、起升机构、运行机构的控制方式多为接触器控制，主要缺点有以下几点：1、故障无显示，无法快速定位排除；2、走线、安装复杂，成本高；3、触点需定期更换，停机维护时间长；4、缺乏智能保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在起重电控系统故障率高、维护量大、安装复杂的问题，提供了一套对全起重机电控机构的统一管理，实现低故障、易安装、免维护的电控系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种起重机免维护智能电控系统，包括主梁走台控制系统、司机室、若干个舱门开关分机和若干个限位开关分机，所述的司机室内设置有联动台和中央控制主机，所述的联动台与所述的中央控制主机电连接，所述的舱门开关分机和限位开关分机均与所述的中央控制主机通讯连接，主梁走台控制系统也与中央控制主机通讯连接。这样设置，采用中央主机处理，统一控制各机构和控制单元，彻底解决了传统起重机电控系统的故障率高、维修维护麻烦的问题，同时本实用新型走线、安装简单，成本较低。

作为优选，所述主梁走台控制系统包括配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机，所述的配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机均与所述的中央控制主机通讯连接。

作为优选，所述的中央控制主机通过第一通讯总线与配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机通讯连接，所述的中央控制主机通过第二通讯总线与所述的舱门开关分机和限位开关分机通讯连接。

作为优选，所述的第一通讯总线和第二通讯总线均为两线制隔离485总线。

作为优选，所述的中央控制主机包括提供电源管理的电源控制模块、进行数据处理的CPLD中央处理单元、主机显示单元、与联动台电连接进行电平转换的主机输入检测单元、第一通信处理电路和第二通信处理电路，所述CPLD中央处理单元、主机显示单元、主机输入检测单元、第一通信处理电路和第二通信处理电路的电源输入端均与所述的电源控制模块电连接，所述主机显示单元的输入端、主机输入检测单元的输出端均与所述的CPLD中央处理单元的输入输出端电连接，所述的CPLD中央处理单元通过第一通信处理电路与第一通信总线电连接，所述的CPLD中央处理单元通过第二通信处理电路与第二通信总线电连接。CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，这样设置，解决了一般起重机电控系统缺乏智能保护的弊端，提供了智能保护。

作为优选，所述的舱门开关分机和限位开关分机均采用相同的单片机分机，所述配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机均采用相同的CPLD分机。

作为优选，所述的单片机分机包括处理器单元、总线通信单元、开关检测单元和第二电源电路，所述的处理器单元通过总线通信单元与所述的第二通信总线电连接，所述的开关检测单元与所述处理器单元的输入输出端电连接，负责从第二通信总线上滤波取电的第二电源电路的输入端与第二通信总线电连接，所述第二电源电路的输出端与所述的处理器单元电连接。

作为优选，所述的CPLD分机包括核心处理单元、分机显示单元、分机通信处理电路、分机输入检测电路、分机输出电路和第一电源电路，所述核心处理单元、分机显示单元、分机输入检测电路、分机输出电路的输入端均与所述的核心处理单元的输入输出端电连接，所述核心处理单元通过分机通信处理电路与所述的第一通信总线电连接，第一电源电路的输出端与核心处理单元、分机显示单元、分机通信处理电路、分机输入检测电路、分机输出电路的电源输入端电连接。

作为优选，所述的中央控制主机电连接有液晶显示模块。这样设置，司机室里就可以直观发现故障显示，能够快速定位排除。

本实用新型的实质性效果是：1、故障能快速显示，可以快速定位故障进行排除；2、走线、安装简单，成本较低；3、触点无需定期更换，停机维护时间较短；4、能够有较多的限位开关，起到智能保护的效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路方框图；

图2是本实用新型中中央控制主机的一种电路方框图；

图3是本实用新型中单片机分机的一种电路方框图；

图4是本实用新型中CPLD分机的一种电路方框图。

图中：1、司机室，2、主梁走台控制系统，3、中央控制主机，4、联动台，5、液晶显示模块，6、舱门开关分机，7、限位开关分机，8、第一通信总线，9、第二通信总线，21、配电保护分机，22、主起升控制分机，23、副起升控制分机，24、大车运行控制分机，25、小车运行控制分机，41、CPLD中央处理器，42、主机检测输入单元，43、主机显示单元，44、第一通信处理单元，45、第二通信处理单元，46、电源控制模块，51、处理单元，52、第二电源电路，53、总线通信电路，54、开关检测电路，61、核心处理单元，62、分机检测输入单元，63、第一电源电路，64、分机显示单元，65、分机通信处理电路，66、分机输出电路。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种起重机免维护智能电控系统(参见附图1)，对起重机进行智能维护，包括主梁走台控制系统2、司机室1、若干个舱门开关分机6和若干个限位开关分机7，司机室1内设置有联动台4和中央控制主机3，联动台4与中央控制主机3电连接，舱门开关分机6和限位开关分机7均通过第二通讯总线9与中央控制主机3通讯连接，主梁走台控制系统2也与中央控制主机3通讯连接。主梁走台控制系统包括配电保护分机21、主起升控制分机22、副起升控制分机23、大车运行控制分机24和小车运行控制分机25，配电保护分机21、主起升控制分机22、副起升控制分机23、大车运行控制分机24和小车运行控制分机25均通过第一通讯总线8与中央控制主机3通讯连接。第一通讯总线8和第二通讯总线9均为两线制隔离485总线。中央控制主机3电连接有液晶显示模块5。液晶显示模块5为大屏幕显示。

中央控制主机3(参见附图2)包括提供电源管理的电源控制模块46、进行数据处理的CPLD中央处理单元41、主机显示单元43、与联动台电连接进行电平转换的主机输入检测单元42、第一通信处理电路44和第二通信处理电路45，CPLD中央处理单元41、主机显示单元43、主机输入检测单元42、第一通信处理电路44和第二通信处理电路45的电源输入端均与电源控制模块46电连接，主机显示单元43的输入端、主机输入检测单元42的输出端均与CPLD中央处理单元41的输入输出端电连接，CPLD中央处理单元41通过第一通信处理电路44与第一通信总线8电连接，CPLD中央处理单元41通过第二通信处理电路45与第二通信总线9电连接。

CPLD中央处理单元41完成数据处理工作，为EPM570CPLD芯片，由一个4M晶振提供时钟信号，在CPLD内部进行分频供各单元使用，通过硬件描述语言实现控制数据处理，主要功能为根据输入数据与各模块通信得到的状态数据进行计算，然后向单片机分机、CPLD分机逐个输出控制指令和显示指令。

主机显示单元43为128*64点阵显示液晶屏，采用专用单片机驱动，与CPLD中央处理单元41相连，完成状态、故障显示，实现人机交换。

第一通信处理单元44主要完成和与限位开关分机、舱门开关分机连接的第二通信总线9供电和通信，为两线制电源调制总线，内部有总线供电线路，限位开关分机、舱门开关分机无需单独电源线。

第二通信处理单元45完成与配电保护分机21、大车控制分机24、小车控制分机25、主起升控制分机22、副起升控制分机23通信功能。为两线制隔离485总线，由专用芯片MAX485完成物理协议处理，软协议处理由CPLD中央处理单元41完成。

主机输入检测单元42完成联动台4的控制输入，进行滤波抗干扰处理，完成电平转换送入CPLD中央处理单元41，主要通过电压比较器、阻容滤波器完成。

电源控制模块46负责供电，当系统六十分钟无操作时自动切断电源进入待机状态。

本实施例中的舱门开关分机6和限位开关分机7均采用相同的单片机分机，配电保护分机21、主起升控制分机22、副起升控制分机23、大车运行控制分机24和小车运行控制分机25均采用相同的CPLD分机。

单片机分机(参见附图3)包括处理器单元51、总线通信单元53、开关检测单元54和第二电源电路52，处理器单元通51过总线通信单元53与第二通信总线9电连接，开关检测单元54与处理器单元51的输入输出端电连接，负责从第二通信总线9上滤波取电的第二电源电路52的输入端与第二通信总线9电连接，第二电源电路52的输出端与处理器单元51电连接。

处理器单元51：由2051单片机及其外围电路实现数据处理；总线通信单元53完成总线电平协议处理和数据接受发送，开关检测单元54由霍尔元件和外围电路完成开关状态检测，并传送至处理器单元51，第二电源电路52负责从总线上滤波取电为单片机分机供电。

CPLD分机(参见附图4)包括核心处理单元61、分机显示单元64、分机通信处理电路65、分机输入检测电路62、分机输出电路66和第一电源电路63，核心处理单元61、分机显示单元64、分机输入检测电路62、分机输出电路66的输入端均与核心处理单元61的输入输出端电连接，核心处理单元61通过分机通信处理电路65与第一通信总线8电连接，第一电源电路63的输出端与核心处理单元61、分机显示单元64、分机通信处理电路65、分机输入检测电路62、分机输出电路66的电源输入端电连接。

核心处理单元61完成数据处理工作，为EPM570CPLD芯片，由一个4M晶振提供时钟信号，在CPLD内部进行分频供各单元使用，通过硬件描述语言实现控制数据处理，主要功能为根据接收到的中央控制主机3指令，处理运算后控制输出，同时将本机各状态通过第一通信总线3反馈给中央控制主机3。

分机显示单元64为四位8段数码管，显示本机状态。

分机通信处理电路65负责通讯、第一电源电路63负责供电，基本功能与中央控制主机3中的对应电路相同。

分机输出电路66为5路可控硅驱动电路，完成一次电路二次电路的物理电隔离，和可控硅过零检测与触发控制。

分机输入检测电路62通过将起重机中电动机转子电压进行降压、滤波、整形、隔离处理，以脉冲串的形式为控制模块提供电机转速信号。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种起重机免维护智能电控系统，包括主梁走台控制系统、司机室、若干个舱门开关分机和若干个限位开关分机，其特征在于：所述的司机室内设置有联动台和中央控制主机，所述的联动台与所述的中央控制主机电连接，所述的舱门开关分机和限位开关分机均与所述的中央控制主机通讯连接，主梁走台控制系统也与中央控制主机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述主梁走台控制系统包括配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机，所述的配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机均与所述的中央控制主机通讯连接。

3.根据权利要求1所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的中央控制主机通过第一通讯总线与配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机通讯连接，所述的中央控制主机通过第二通讯总线与所述的舱门开关分机和限位开关分机通讯连接。

4.根据权利要求3所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的第一通讯总线和第二通讯总线均为两线制隔离485总线。

5.根据权利要求4所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的中央控制主机包括提供电源管理的电源控制模块、进行数据处理的CPLD中央处理单元、主机显示单元、与联动台电连接进行电平转换的主机输入检测单元、第一通信处理电路和第二通信处理电路，所述CPLD中央处理单元、主机显示单元、主机输入检测单元、第一通信处理电路和第二通信处理电路的电源输入端均与所述的电源控制模块电连接，所述主机显示单元的输入端、主机输入检测单元的输出端均与所述的CPLD中央处理单元的输入输出端电连接，所述的CPLD中央处理单元通过第一通信处理电路与第一通信总线电连接，所述的CPLD中央处理单元通过第二通信处理电路与第二通信总线电连接。

6.根据权利要求2所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的舱门开关分机和限位开关分机均采用相同的单片机分机，所述配电保护分机、主起升控制分机、副起升控制分机、大车运行控制分机和小车运行控制分机均采用相同的CPLD分机。

7.根据权利要求6所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的单片机分机包括处理器单元、总线通信单元、开关检测单元和第二电源电路，所述的处理器单元通过总线通信单元与所述的第二通信总线电连接，所述的开关检测单元与所述处理器单元的输入输出端电连接，负责从第二通信总线上滤波取电的第二电源电路的输入端与第二通信总线电连接，所述第二电源电路的输出端与所述的处理器单元电连接。

8.根据权利要求6所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的CPLD分机包括核心处理单元、分机显示单元、分机通信处理电路、分机输入检测电路、分机输出电路和第一电源电路，所述核心处理单元、分机显示单元、分机输入检测电路、分机输出电路的输入端均与所述的核心处理单元的输入输出端电连接，所述核心处理单元通过分机通信处理电路与所述的第一通信总线电连接，第一电源电路的输出端与核心处理单元、分机显示单元、分机通信处理电路、分机输入检测电路、分机输出电路的电源输入端电连接。

9.根据权利要求1所述的起重机免维护智能电控系统，其特征在于：所述的中央控制主机电连接有液晶显示模块。