CN204549864U - 一种起重机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种起重机控制系统，包括主控模块，与主控模块相连的角度传感器、激光测距模块、显示模块、按钮模块和电机，其中，所述角度传感器安装在起重机横臂上，所述激光测距模块安装在吊钩上，角度传感器通过第一通信模块与主控模块相连，激光测距模块通过第二通信模块与主控模块相连，所述电机包括驱动横臂水平向转动的第一电机，以及驱动吊钩上下运动的第二电机，所述横臂上进一步设有一滑动小车，吊钩通过吊绳与滑动小车相连，滑动小车通过拉杆与第三电机相连，通过第三电机带动滑动小车沿着横臂自由滑动。本实用新型所述的起重机控制系统可以根据当前吊钩的位置和设定的目标位置，控制对应的电机转动，进而实现吊钩的三维转动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种起重机控制系统，属于自动技术领域。
背景技术
塔式起重机是现代建筑施工现场中必不可少的工程器械，随着我国经济的快速发展，市场对起重机设备的需求日益增大，应用也越来越广泛，起重机不仅能完成原料、产品、半成品的提升搬运，进行机械设备的安装和检修，而且可以从事生产过程中的工艺操作，如钢铁厂的各个生产环节，大量使用着各种起重机。从准备炉料、加料、钢水浇铸成锭以及从钢锭模中取出钢锭等工艺过程，离开了起重机械，就无法正常进行生产。所以，在现代化生产中，起重机已成为合理组织成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。但是当前的起重机设备大多是以人工操作机械为主，没有实现起重设备的自动化与智能化。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种起重机控制系统，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种起重机控制系统，只需输入源坐标和目标坐标，就可以脱离人工干预，实现自动化转移。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种起重机控制系统，包括主控模块，与主控模块相连的角度传感器、激光测距模块、显示模块、按钮模块和电机，其中，所述角度传感器安装在起重机横臂上，用于检测横臂水平方向转动的角度，所述激光测距模块安装在吊钩上，对地测高度，进而检测吊钩上下移动的距离，角度传感器通过第一通信模块与主控模块相连，激光测距模块通过第二通信模块与主控模块相连，所述电机包括驱动横臂水平向转动的第一电机，以及驱动吊钩上下运动的第二电机，所述横臂上进一步设有一滑动小车，吊钩通过吊绳与滑动小车相连，滑动小车通过拉杆与第三电机相连，通过第三电机带动滑动小车沿着横臂自由滑动，进而带动吊钩沿着横臂前后运动；所述角度传感器和激光测距模块将检测信号分别通过各自的通信模块发送给主控模块，主控模块根据当前吊钩的位置和设定的目标位置，控制对应的电机转动，进而实现吊钩的三维转动。
作为优选，所述主控模块采用微处理器控制，所述微处理器采用型号为STM32F103ZET6的微处理器。
作为优选，所述第一通信模块包括依次相连的第一双通道数字隔离芯片、第一485芯片、第二485芯片和第二双通道数字隔离芯片，角度传感器的检测信号先由UART信号转换为485信号，经过长距离传输后，再由485信号转换为UART信号传输给主控模块。通过UART信号和485信号的转换，可以实现长距离传输。
作为优选，所述第一双通道数字隔离芯片、第二双通道数字隔离芯片均采用型号为ADuM1201的芯片，所述第一485芯片、第二485芯片均采用型号为SP485的芯片。
作为优选，所述第二通信模块采用与第一通信模块相同的电路，激光测距模块将检测到信号先由UART信号转换为485信号，经过长距离传输后，再由485信号转换为UART信号传输给主控模块。
作为优选，所述显示模块采用液晶显示屏，用于显示各项参数。
作为优选，所述按钮模块包括7个按钮，分别为手动/自动切换按钮、X轴//Y轴/Z轴控互换按钮、控制量增加按钮、控制量减小按钮、控制继电器开关、原坐标与目标坐标间坐标切换按钮，以及开始/暂停按钮。
上述结构的起重机控制系统，用户首先通过按钮模块选择相应的模式，输入相应的目标位置坐标，角度传感器和激光测距模块将检测信号分别通过第一通信模块和第二通信模块发送给主控模块，主控模块根据当前吊钩的位置和输入的目标位置，控制对应的第一电机、第二转动和第三电机，实现吊钩的三维定位，进而实现起重机的精确运输，显示模块用于显示实时高度、实时角度和当前运行情况等相关参数，工作人员通过对比设置的参数和当前的实时参数，直观的获取当前的运行状态。
本实用新型所述的起重机控制系统，具有如下几个优点：
1、工作人员可以通过按钮输入原三维坐标及目的三维坐标，实现起重机目标物体的自动转移，整个转移过程，操作方便，定位精准，把人们从繁琐、重复的劳动中解放出来，从而节省劳动力成本，提高工作效率和资源利用率；
2、通过显示模块可以实时了解起重机的当前运行情况，不仅有利于控制的顺利进行，而且方便工作人员管理；
3、通过第一通信模块和第二通信模块进行信号转换，方便信号的长距离传输。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的起重机控制系统模块框图；
图2为本实施例的起重机横臂和吊钩安装结构示意图；
图3为本实施例的主控模块电路原理图；
图4为本实施例的第一通信模块电路原理图；
图5为本实施例的显示模块电路原理图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种起重机控制系统，包括主控模块1，与主控模块1相连的角度传感器2、激光测距模块3、显示模块4、按钮模块5和电机，其中，所述角度传感器2安装在起重机横臂11上，用于检测横臂11水平方向转动的角度，通过第一通信模块6与主控模块1相连，所述激光测距模块3安装在吊钩12上，对地测高度，进而检测吊钩12上下移动的距离，激光测距模块3通过第二通信模块7与主控模块1相连。所述电机包括驱动横臂11水平向转动的第一电机8，以及驱动吊钩12上下运动的第二电机9（即第二电机9通过吊绳与吊钩12相连），所述横臂11上进一步设有一滑动小车13，吊钩12通过吊绳14与滑动小车13相连，滑动小车13通过拉杆15与第三电机10相连，通过第三电机10带动滑动小车13沿着横臂11自由滑动，进而带动吊钩12沿着横臂11前后运动；所述角度传感器2和激光测距模块3将检测信号分别通过各自的通信模块发送给主控模块1，主控模块1根据当前吊钩12的位置和设定的目标位置，控制对应的电机转动，进而实现吊钩12的三维转动。
如图3所示，所述主控模块1采用微处理器控制，具体可以采用型号为STM32F103ZET6的微处理器。
如图4所示，所述第一通信模块6包括依次相连的第一双通道数字隔离芯片U6、第一485芯片U5、第二485芯片U9和第二双通道数字隔离芯片U10，其中，所述第一双通道数字隔离芯片U6、第二双通道数字隔离芯片U10均采用型号为ADuM1201的芯片，所述第一485芯片U5、第二485芯片U9均采用型号为SP485的芯片。角度传感器2的检测信号先由UART信号转换为485信号，经过长距离传输后，再由485信号转换为UART信号传输给主控模块1。通过UART信号和485信号的转换，可以实现长距离传输。
所述第二通信模块7采用与第一通信模块相同的电路，激光测距模块将检测到信号先由UART信号转换为485信号，经过长距离传输后，再由485信号转换为UART信号传输给主控模块。
如图5所示，所述显示模块4采用液晶显示屏，用于显示各项参数。
所述按钮模块5包括7个按钮，分别为手动/自动切换按钮、X轴//Y轴/Z轴控互换按钮、控制量增加按钮、控制量减小按钮、控制继电器开关、原坐标与目标坐标间坐标切换按钮，以及开始/暂停按钮。
上述结构的起重机控制系统，用户首先通过按钮模块5选择相应的模式，输入相应的目标位置坐标，角度传感器2和激光测距模块3将检测信号分别通过第一通信模块6和第二通信模块7发送给主控模块1，主控模块1根据当前吊钩12的位置和输入的目标位置，控制对应的第一电机8、第二电机9和第三电机10，实现吊钩12的三维定位，进而实现起重机的精确运输，显示模块4用于显示实时高度、实时角度和当前运行情况等相关参数，工作人员通过对比设置的参数和当前的实时参数，直观的获取当前的运行状态。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (8)
1.一种起重机控制系统，其特征在于：包括主控模块，与主控模块相连的角度传感器、激光测距模块、显示模块、按钮模块和电机，其中，所述角度传感器安装在起重机横臂上，用于检测横臂水平方向转动的角度，所述激光测距模块安装在吊钩上，对地测高度，进而检测吊钩上下移动的距离，角度传感器通过第一通信模块与主控模块相连，激光测距模块通过第二通信模块与主控模块相连，所述电机包括驱动横臂水平向转动的第一电机，以及驱动吊钩上下运动的第二电机，所述横臂上进一步设有一滑动小车，吊钩通过吊绳与滑动小车相连，滑动小车通过拉杆与第三电机相连，通过第三电机带动滑动小车沿着横臂自由滑动，进而带动吊钩沿着横臂前后运动；所述角度传感器和激光测距模块将检测信号分别通过各自的通信模块发送给主控模块，主控模块根据当前吊钩的位置和设定的目标位置，控制对应的电机转动，进而实现吊钩的三维转动。
2.如权利要求1所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述主控模块采用微处理器控制。
3.如权利要求2所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述微处理器采用型号为STM32F103ZET6的微处理器。
4.如权利要求1所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述第一通信模块包括依次相连的第一双通道数字隔离芯片、第一485芯片、第二485芯片和第二双通道数字隔离芯片，角度传感器的检测信号先由UART信号转换为485信号，经过长距离传输后，再由485信号转换为UART信号传输给主控模块。
5.如权利要求4所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述第一双通道数字隔离芯片、第二双通道数字隔离芯片均采用型号为ADuM1201的芯片，所述第一485芯片、第二485芯片均采用型号为SP485的芯片。
6.如权利要求1所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述第二通信模块采用与第一通信模块相同的电路，激光测距模块将检测到信号先由UART信号转换为485信号，经过长距离传输后，再由485信号转换为UART信号传输给主控模块。
7.如权利要求1所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述显示模块采用液晶显示屏，用于显示各项参数。
8.如权利要求1所述的一种起重机控制系统，其特征在于：所述按钮模块包括7个按钮，分别为手动/自动切换按钮、X轴//Y轴/Z轴控互换按钮、控制量增加按钮、控制量减小按钮、控制继电器开关、原坐标与目标坐标间坐标切换按钮，以及开始/暂停按钮。
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| CN201520055105.7U CN204549864U (zh) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 一种起重机控制系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105152038A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-16 | 湖南科技大学 | 塔式起重机定位装置及方法 |
| CN108163717A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-06-15 | 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 | 一种型材吊运智能天车系统 |
| CN110242056A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-17 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种建筑幕墙立体运输系统 |
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