CN203416207U - 更衣吊篮智能网络控制器 - Google Patents

Abstract

一种更衣吊篮智能网络控制器，由识别方式输入端口KZQ-1、综合保护智能控制电路单元KZQ-2、电机驱动控制电路单元KZQ-3及吊篮电机安装组件DJZ构成，综合保护智能控制电路单元KZQ-2和综合保护智能控制电路单元KZQ-3分别由单片机CPU-1、CPU-2实时监测；单片机CPU-1、CPU-2通过通信总线组成智能网络，实现数据联网通信，可以多台并网运行；本实用新型结构简单、安装方便、智能控制，对于利用该技术生产整体吊篮或者是对现行在用吊篮进行升级改造都十分方便；本实用新型系统功能完善、工作稳定、使用寿命长、功耗极低，节能环保，可使吊篮电机以及吊篮主要配件的使用寿命延长数倍，同时大大的减少维护人员的工作量。

Description

更衣吊篮智能网络控制器

技术领域

本实用新型涉及一种对更衣吊篮电机控制及工作安全综合系统实行计算机智能管理与电子监测综合保护控制的装置。 

背景技术

一直以来工矿企业员工更衣室采用的工具主要有两种：一是铁质储衣柜，这种衣柜在一定的程度解决了广大工矿企业员工衣物存放问题。但这种柜子的弊端一是所占更衣室空间较大，摆放在地上，形成死角，不易清扫；且密不透风，工作服容易受潮变臭；由于钥匙的互换性，锁具质量参差不齐，使得铁质柜子安全性并不高，贵重物品、衣物时有丢失；且铁质柜子在潮湿的环境中不可避免要生锈、腐烂，操作不方便，用锁具上锁，给员工带了诸多不便；二是手动吊篮式更衣系统，采用钥匙控制箱控制吊篮升降，通过微动开关控制微型直流电机提升存衣篮，该装置是一种使用直流涡轮蜗杆电机为动力，控制储物吊篮升降的电动装置，其主要特点：衣物存放于天花板上，充分利用空间，不占地面面积，具有防盗、防潮、整洁安全等功能，是工矿企业澡塘更衣柜理想的换代产品。特别是在煤矿使用中，吊篮解决了衣服存放丢失、工作衣潮湿、煤矿环境卫生脏、乱、差的问题，并能使更衣室环境宽敞、明亮、优美。但是，现在使用的吊篮多是上世纪七八十年代的技术，利用钥匙直接控制吊篮电机，工人观察吊篮上升到顶端或者底端时，关闭电机。由于是人为操作，经常是吊篮上升不到位，影响了浴室的美观程度。为了使吊篮上升到位，经常是强制电机工作，硬性上拉吊篮框，使吊篮电机的电流突然增加数倍，造成堵转过流，虽然短时间内不会立即烧毁电机，但是也大大减少了电机的使用寿命；而当电机强行上拉吊篮框时，也使得吊篮绳的使用寿命降低，有时造成吊篮绳被拉断，甚至造成吊篮砸人的事故。虽然有的厂家在吊篮上安装了上、下限位继电器（或者行程开关），使吊篮到顶自停，到地自停，这种方式虽然在一定程度上达到了某种保护作用，但是在使用过程中，由于煤矿浴室的高温、高湿，煤尘等，环境特别恶劣，机械控制触点在运行中，由于氧化、火花闪络等原因，最终这种保护方式的可靠性很差，无法也不可能从根本上解决问题，电机的使用寿命也没有得到改善。有的厂家也尝试采用在吊篮被提升到上限位时受到阻力增加、电机电流急剧增大的现象、利用检测过电流来停止电机供电的方法来解决此类问题，但是，由于纯模拟电路设计的局限和电机感性负载工作参数的复杂多变及不稳定性，最终也不可能从根本上解决问题，使用的效果并不理想。 

发明内容

本实用新型的目的是设计一种基于网络总线模式下的更衣吊篮智能网络控制器，以克服现有技术存在的问题和不足。 

实现本实用新型目的所采取的技术方案是：该装置由识别方式输入端口KZQ-1、综合保护智能控制电路单元KZQ-2、电机驱动控制电路单元KZQ-3及吊篮电机安装组件DJZ构成，综合保护智能控制电路单元KZQ-2中的电机运行状态显示及报警模块通过液晶显示器和声光装置，实现电机运行情况指示和故障报警；综合保护智能控制电路单元KZQ-2和电机驱动控制电路单元KZQ-3分别由单片机CPU-1、CPU-2实时监测；单片机CPU-1、CPU-2通过通信总线组成智能网络，实现数据联网通信；单片机CPU-1作为主控单片机单元安装在主控箱中，单片机CPU-2安装在吊篮电机控制器组件中并网运行；电机运行状态检测与电机的运转定位参数控制由安装在吊篮电机安装组件DJZ上的传感装置单元完成。 

所述的电机驱动控制电路单元KZQ-3是由电机运行位置及方向检测模块JW、JF、电机电流检测模块JL、单片机CPU-2系统、电机驱动电路组成。 

传感装置单元由磁性码盘和霍尔集成组件共同组成，码盘与电机同轴转动，绳索缠绕在电机联动轴上；霍尔集成组件通过与码盘的相对运动读取转动的磁脉冲。 

本实用新型的控制电路同行技术人员均可自行设计。 

本实用新型的积极效果是：1、与现有普通吊篮相比，本实用新型结构简单、安装方便、智能控制，对于利用该技术生产整体吊篮或者是对现行在用吊篮进行升级改造都十分方便；2、在不改变现有吊篮控制机构的基础上，利用现有吊篮的控制模式和电源电路的接入方式，通过本智能控制器直接控制吊篮电机运行就可完成现行吊篮控制方式的所有功能，并且能够解决及消除现行吊篮控制方式的全部弊端，很好地解决了以下几个方面的问题：⑴吊篮上升终了位置不到位，影响美观；⑵上升时容易失控拉断吊篮绳，减少绳索使用寿命；⑶吊篮拉力缓冲弹簧经常处于拉伸状态，减少弹簧使用寿命；⑷吊篮操作必须由人观察其运行状况并由人工用钥匙进行控制，不能实现自动化操作；⑸吊篮提升货物的载量无法精确控制，经常使吊篮电机处于超负荷运行状态，减少了电机的使用寿命，甚至发生事故；⑹由于人为操作原因，使电机在工作电流方向过快的反转过程中，承受由电磁感应现象造成的瞬时超强过压过流，影响电机使用寿命；⑺吊篮电机不能进行可靠过流保护很容易烧毁电机、甚至发生事故；3、该系统集计算机技术、网络通讯技术、智能控制技术于一体，首先在电机的运转控制、过流保护上通过单片机编程技术实现人工智能控制，通过传感技术和计算机控制原理，实现电机控制的数据程序编制预置和运行环境数据的记忆及运算功能，通过模糊控 制和容错设计，增强了系统控制的稳定性、环境的适应性和操作方式的兼容性；在该控制系统的设计中，利用现代计算机网络技术和智能接口，支持指纹、射频卡，虹膜识别、密码识别、ID卡识别等多种吊篮系统控制识别方式输入；利用用户使用场所环境比较集中的特点，可以把所有用户单元通过网络和视频技术实现计算机系统集中控制和可视远程控制；4、本实用新型系统功能完善、工作稳定、使用寿命长、功耗极低，节能环保，可使吊篮电机以及吊篮主要配件的使用寿命延长数倍，同时大大的减少维护人员的工作量，对于节省人力成本和减少维护费用的经济成本都有着积极的意义；本实用新型应用领域广泛，不但适用于对工矿浴室更衣吊篮的控制，同样也适用于其他电机的智能化控制与保护领域。 

附图说明

图1是本实用新型系统结构的框图；图2是本实用新型综合保护智能控制器系统逻辑结构图；图3是本实用新型的工作过程逻辑框图；图4是本实用新型的保护控制逻辑框图；图5是本实用新型的电机驱动电路电原理图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。 

如图1所示,该装置由识别方式输入端口KZQ-1、综合保护智能控制电路单元KZQ-2、电机驱动控制电路单元KZQ-3及吊篮电机安装组件DJZ构成，综合保护智能控制电路单元KZQ-2中的电机运行状态显示及报警模块通过液晶显示器和声光装置，实现电机运行情况指示和故障报警；综合保护智能控制电路单元KZQ-2和综合保护智能控制电路单元KZQ-3分别由单片机CPU-1、CPU-2实时监测，电机驱动控制电路单元KZQ-3是由电机运行位置及方向检测模块JW、JF、电机电流检测模块JL、单片机CPU-2系统、电机驱动电路组成；单片机CPU-1、CPU-2通过通信总线组成智能网络，实现数据联网通信；单片机CPU-1作为主控单片机单元安装在主控箱中，单片机CPU-2安装在吊篮电机控制器组件中，可以多台并网运行；电机运行状态检测与电机的运转定位参数控制由安装在吊篮电机安装组件DJZ上的传感装置单元完成，传感装置单元由磁性码盘和霍尔集成组件共同组成，码盘与电机同轴转动，绳索缠绕在电机联动轴上；霍尔传感器集成组件固定在转轴支架上，通过与码盘的相对运动读取转动的磁脉冲。 

如图2、3、4所示，操作方式信号（IC卡信号P1、U盾信号P2、密码信号P3等）指令通过KZQ-1的检测电路单元JC1、JC2、JC3，送入综合保护智能控制电路单元KZQ-2单片机系统的CPU-1，电动机运行方向参数信号JF、运行位置参数信号JW及工作电流参数信号JL由电机驱动控制电路单元KZQ-3的检测电路单元JC4、JC5、JC6送入电机驱动控制 电路单元KZQ-3的电机驱动控制电路单元单片机CPU-2经处理后，通过通信总线也送入综合保护智能控制电路单元KZQ-2单片机系统的CPU-1，两路信号由CPU-1计算处理得出电机控制信号，再通过通信总线传送给电机驱动控制电路单元KZQ-3的CPU-2，CPU-2发出电机驱动信号送入KZQ-3的电机驱动单元QD1、QD2，使驱动电路发出信号，一路信号到继电器K1，控制电机的正转，另一路信号到继电器K2，控制电机的反转，从而拖动吊篮的上升和下降，并由电机运行状态显示模块显示运行状态。 

当电机驱动控制电路单元KZQ-3的CPU-2检测到工作状态转换错误或检测到JF、JW、JL等数据异常时，CPU-2将错误或异常数据传送给综合保护智能控制电路单元KZQ-2的CPU-1，由CPU-1发出保护控制指令和报警指令。 

如附图3、5所示，更衣吊篮正常使用工作流程： 

1、通过识别方式控制单元端口P，输入用户信息（IC卡信号P1、U盾信号P2、密码信号P3等）。 

2、当综合保护智能控制电路单元KZQ-2单片机系统的CPU-1接收到用户操作指令后，由显示单元电路显示验证的用户序号代码和工作指令信息，同时将用户代码和工作指令信息通过系统总线传送到电机驱动控制电路单元KZQ-3的CPU-2。 

3、当电机驱动控制电路单元KZQ-3的CPU-2单片机系统接收到工作指令后，将用户代码与本控制单元CPU序号代码进行比较并确定对应一致后，即执行CPU-1发出的工作程序指令。并同时将执行动作信号由两路输出，一路输出给电机驱动电路，一路通过通信总线回传给综合保护智能控制电路单元KZQ-2的CPU-1，作为执行信号信息反馈。 

4、当电机驱动电路收到CPU-2发出的工作指令后，驱动三极管V1或V2导通，控制继电器K1或K2闭合。 

5、当继电器K1或K2闭合后，电机M得电进行正转或反转，通过吊篮、电机安装组件DJZ使更衣吊篮上升或下降到预设位置，工作过程完成。 

如附图4、5所示，更衣吊篮出现工作故障或意外情况实现保护的工作流程： 

1、当电机运行位置检测单元电路JW、电机运行方向检测单元电路JF及电机工作电流检测单元电路JL检测到数据异常后，将错误、异常数据信息传送给电机驱动控制电路单元KZQ-3的CPU-2单片机系统。 

2、电机驱动控制电路单元KZQ-3的CPU-2单片机系统将接收到的JW、JF、JL的数据信息与系统预设的数据进行比较、计算并确认需启动保护程序后，输出保护控制信号一路给电机驱动电路，使V1、V2截止，控制继电器K1、K2断开，吊篮、电机组件停止工作； 另一路通过通信总线传送给综合保护智能控制电路单元KZQ-2，使之发出报警信号和显示保护信息，保护工作过程完成。 

Claims (3)

1.一种更衣吊篮智能网络控制器，其特征在于：它由识别方式输入端口KZQ-1、综合保护智能控制电路单元KZQ-2、电机驱动控制电路单元KZQ-3及吊篮电机安装组件DJZ构成，综合保护智能控制电路单元KZQ-2中的电机运行状态显示及报警模块通过液晶显示器和声光装置，实现电机运行情况指示和故障报警；综合保护智能控制电路单元KZQ-2和电机驱动控制电路单元KZQ-3分别由单片机CPU-1、CPU-2实时监测；单片机CPU-1、CPU-2通过通信总线组成智能网络，实现数据联网通信；单片机CPU-1作为主控单片机单元安装在主控箱中，单片机CPU-2安装在吊篮电机控制器组件中并网运行；电机运行状态检测与电机的运转定位参数控制由安装在吊篮电机安装组件DJZ上的传感装置单元完成。 

2.根据权利要求1所述的更衣吊篮智能网络控制器，其特征在于：所述的电机驱动控制电路单元KZQ-3由电机运行位置及方向检测模块JW、JF、电机电流检测模块JL、单片机CPU-2系统、电机驱动电路组成。 

3.根据权利要求1所述的更衣吊篮智能网络控制器，其特征在于：传感装置单元由磁性码盘和霍尔集成组件共同组成，码盘与电机同轴转动，绳索缠绕在电机联动轴上；霍尔集成组件通过与码盘的相对运动读取转动的磁脉冲。 

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