CN205275052U - 一种起重机智能遥控装置 - Google Patents

Abstract

一种起重机智能遥控装置，包括发射端和接收端，发射端与接收端无线连接，所述发射端包括第一中央CPU，第一中央CPU与第一时钟芯片、第一存储器、第一看门狗定时器连接；第一中央CPU的输入端连接有操控装置，第一中央CPU的输出端连接有第一显示装置和第一报警装置，第一中央CPU还与第一无线信号收发装置连接。本实用新型通过无线数传方式实现了起重机状态信息、控制信息双向传递，使操作人操作、控制实现了有的放矢。

Description

一种起重机智能遥控装置

技术领域

本实用新型涉及遥控技术领域，特别是一种起重机智能遥控装置。

背景技术

当前市场上的起重机遥控器存在以下几个问题：

1.当前我国市场上较大吨位的桥（门）式起重机、塔式起重机有几十万台，在许多场合都需要使用无线遥控器对其实现远程遥控操作，但是我国市场上的起重机遥控器基本都是操作人员单向发射、起重机端单向接收、执行这样一个模式，遥控器上没有起重机当前运行工况、工作状态等信息显示、报警，遥控命令下达以后起重机动还是不动？是超载的原因不动还是起重机设备故障原因不动？操作人员无法正确判断，因此特别需要一种智能性更强的遥控器；

2.当前我国市场上的起重机无线遥控器对起重机的起升、下降，大、小车行走等速度控制都是依靠人工操作，吊装一般物品只要操作人员注意力高度集中，熟练操作就没有太大问题，可以完成任务。但是现代工业智能化水平越来越高，设备上的各种传感器、精密仪器越来越多，因此，对起重机能够高效运行、快吊稳放要求也越来越高，这样仅仅依靠操作人员注意力高度集中是不够的，必须依靠起重机无线遥控器的智能化，从而实现该高速时高速，该低速时自动实现低速，做到快吊稳放、精确、安全就位；

3.当前市场上的起重机无线遥控器基本都是操作人员单向发射、起重机端单向接收、执行，遥控器上没有信息管理功能，起重机每天有没有超负荷工作？每天有没有违章操作？遥控器不能自动记录，不利于设备的科学管理；

4.当前市场上的起重机无线遥控器在无线信号在空中传输过程中被其它电子设备干扰出现命令错误时遥控器无法自动对命令进行双向比对、修正，控制执行是否有误无法远程感知，也就无法自动终止错误命令而容易危及安全生产；因此，特别能够需要双向通讯的可靠性更高的智能遥控器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种起重机智能遥控装置，能够准确地控制起重机，并能获取实时信息。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种起重机智能遥控装置，包括发射端和接收端，发射端与接收端无线连接，所述发射端包括第一中央CPU，第一中央CPU与第一时钟芯片、第一存储器、第一看门狗定时器连接；第一中央CPU的输入端连接有操控装置，第一中央CPU的输出端连接有第一显示装置和第一报警装置，第一中央CPU还与第一无线信号收发装置连接；所述操控装置包括遥控手柄和控制电路，遥控手柄与控制电路连接，控制电路与第一中央CPU连接；

所述接收端包括第二中央CPU，第二中央CPU与第二时钟芯片、第二存储器、第二看门狗定时器，第二中央CPU的输入端连接有操控键盘，第二中央CPU的输出端连接有第二显示装置、第二报警装置、继电器控制装置；第二中央CPU还与校验CPU、监控CPU、第二无线信号接收装置、起重机控制系统PLC连接。

优选的，还包括第一状态指示装置和第二状态指示装置，第一状态指示装置与第一中央CPU的输出端连接，第二状态指示装置与第二中央CPU的输出端连接。

优选的，所述第一状态指示装置和第二状态指示装置包括多个指示灯，多个指示灯分别对应正常、报警、超载、吊钩到位、大车到位、小车到位、通讯、故障指示。

优选的，所述第一中央CPU还与USB接口和第一RS232接口连接。

优选的，所述第二中央CPU通过串口服务器、CAN总线收发器、RS232接口与起重机控制系统PLC连接。

优选的，所述第一中央CPU、第二中央CPU、校验CPU、监控CPU均为型号为STM32F101C8T6的单片机，校验CPU和监测CPU通过RS485总线与第二中央CPU连接。

优选的，所述串口服务器的型号为USR-TCP232-204，CAN总线收发器的型号为SN65HVD230，串口服务器通过RS485总线与第二中央CPU连接。

优选的，所述第一无线信号收发装置与第二无线信号接收装置均采用YL-1000-485无线数传电台，第一无线信号收发装置通过RS485总线与第一中央CPU连接，第二无线信号接收装置通过RS485总线与第二中央CPU连接。

优选的，所述继电器控制装置包括多个继电器，多个继电器与起重机电控系统PLC或各电机的接触线圈连接。

优选的，所述第一报警装置和第二报警装置均包括三极管及蜂鸣器。

优选的，所述第一时钟芯片与第二时钟芯片的型号为DS1302。

优选的，所述第一存储器与第二存储器的型号为24C256。

优选的，所述第一看门狗定时器与第二看门狗定时器的型号为MP705。

优选的，所述遥控手柄包括左遥控手柄和右遥控手柄，左遥控手柄和右遥控手柄的型号为GLF24-60，左遥控手柄用于控制小车右移、小车左移、大车后退、大车前进，右遥控手柄用于控制副钩下降、副钩起升、主钩下降、主钩起升。

优选的，所述第一显示装置与第二显示装置为12864I-1图文显示器。

优选的，还包括HY-12V11AH锂电池，HY-12V11AH锂电池为发射端各装置供电。

优选的，还包括开关电源，开关电源输入端连接AC220V电源，输出端输出DC24V、DC12V、DC5V电源，为接收端各装置供电。

优选的，所述第一状态指示装置和第二状态指示装置均包括反相器。

优选的，所述继电器控制装置还包括反相器和光电耦合器，第二中央CPU与反相器连接，反相器与光电耦合器连接，光电耦合器与继电器连接。

优选的，所述反相器的型号为74LS04，光电耦合器的型号为TLP521。

优选的，所述第一无线信号收发装置与第二无线信号接收装置均设有天线。

采用上述结构，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过无线数传方式实现了起重机状态信息、控制信息双向传递，使操作人操作、控制实现了有的放矢；

2.智能控制功能：A.当主副钩超载时遥控器发射端、接收端均会自动报警、自动控制，确保起重机安全运行；B.当吊钩高度到达上限或者下限时接收端可以自动切换吊钩上升或者下降速度至最低档，确保吊钩稳定、安全到位；C.当大、小车行走到达设定位置前接收端可以自动切换大、小车行走速度至最低档，确保吊物稳定、安全到位；D.控制命令有专门CPU自动校验，确保遥控命令的可靠性；E.控制的可靠性：当中央控制器发布控制命令时有专门CPU自动进行监控，如果执行错误或者逻辑错误，监控CPU会自动终止命令执行，可以确保起重机安全生产；

3.遥控器发射端不仅有操作遥控手柄，还有显示器、状态指示灯、报警器，U盘读取接口、RS232接口；显示器可以实时显示起重机吊物重量、吊钩高度、大小车行走距离等，状态指示灯可以指示指示起重机各种各种状态；报警器在起重机超载时自动报警；

4.遥控器发射端还备有U盘读取接口、RS232接口，主要是方便设备管理人员读取、查询起重机报警信息，为设备管理人员科学管理创造了条件；

5.遥控器接收端具有较强适应能力，1）不但有丰富的开关量输出接口（最大可以达到48开关量），可以为PLC控制系统提供丰富的开关量输入，为PLC完成起重机控制创造了丰富条件；2）还可以直接与起重机控制继电器联接完成起重机起升、下降、大、小车行走、电铃控制、照明灯控制等任务，3）遥控器接收端还备有CAN、RS232、RS485、TCP/IP接口，可以通过总线方式与起重机PLC控制系统通讯，实现起重机的起升、下降、大小车行走等控制任务；

同时通过CAN、RS232、RS485、TCP/IP接口，可以将与起重机的上重量传感器、编码器联接，实现起重机超载保护、吊钩高低速自动切换、上、下限保护，大、小车行走高低速自动切换，定位控制等，并且将各种信息，通过总线及数传电台传送给遥控器发射端进行显示、报警、存储；

6.遥控器接收端也备有设置键盘、显示器、状态指示灯、报警器；通过设置键盘、显示器、状态指示灯、报警器；可以设置、观察到起重机全部工作信息，使安装调试人员方便设置、修改系统参数，也方便操控人员使用时观察系统状态。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型发射端的结构框图；

图2为本实用新型接收端的结构框图

图3为本实用新型发射端的电路原理图；

图4为本实用新型接收端的电路原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种起重机智能遥控装置，包括发射端和接收端，发射端与接收端无线连接，所述发射端包括第一中央CPU，第一中央CPU与第一时钟芯片、第一存储器、第一看门狗定时器连接；第一中央CPU的输入端连接有操控装置，第一中央CPU的输出端连接有第一显示装置和第一报警装置，第一中央CPU还与第一无线信号收发装置连接；所述操控装置包括遥控手柄和控制电路，遥控手柄与控制电路连接，控制电路与第一中央CPU连接；

所述接收端包括第二中央CPU，第二中央CPU与第二时钟芯片、第二存储器、第二看门狗定时器，第二中央CPU的输入端连接有操控键盘，第二中央CPU的输出端连接有第二显示装置、第二报警装置、继电器控制装置；第二中央CPU还与校验CPU、监控CPU、第二无线信号接收装置、起重机控制系统PLC连接。

优选的，还包括第一状态指示装置和第二状态指示装置，第一状态指示装置与第一中央CPU的输出端连接，第二状态指示装置与第二中央CPU的输出端连接。

优选的，所述第一状态指示装置和第二状态指示装置包括多个指示灯，多个指示灯分别对应正常、报警、超载、吊钩到位、大车到位、小车到位、通讯、故障指示。

优选的，所述第一中央CPU还与USB接口和第一RS232接口连接。

优选的，所述第二中央CPU通过串口服务器、CAN总线收发器、RS232接口与起重机控制系统PLC连接。

优选的，所述第一中央CPU、第二中央CPU、校验CPU、监控CPU均为型号为STM32F101C8T6的单片机，校验CPU和监测CPU通过RS485总线与第二中央CPU连接。

优选的，所述串口服务器的型号为USR-TCP232-204，CAN总线收发器的型号为SN65HVD230，串口服务器通过RS485总线与第二中央CPU连接。

优选的，所述第一无线信号收发装置与第二无线信号接收装置均采用YL-1000-485无线数传电台，第一无线信号收发装置通过RS485总线与第一中央CPU连接，第二无线信号接收装置通过RS485总线与第二中央CPU连接。

优选的，所述继电器控制装置包括多个继电器，多个继电器与起重机电控系统PLC或各电机的接触线圈连接。

优选的，所述第一报警装置和第二报警装置均包括三极管及蜂鸣器。

优选的，所述第一时钟芯片与第二时钟芯片的型号为DS1302。

优选的，所述第一存储器与第二存储器的型号为24C256。

优选的，所述第一看门狗定时器与第二看门狗定时器的型号为MP705。

优选的，所述遥控手柄包括左遥控手柄和右遥控手柄，左遥控手柄和右遥控手柄的型号为GLF24-60，左遥控手柄用于控制小车右移、小车左移、大车后退、大车前进，右遥控手柄用于控制副钩下降、副钩起升、主钩下降、主钩起升。

优选的，所述第一显示装置与第二显示装置为12864I-1图文显示器。

优选的，还包括HY-12V11AH锂电池，HY-12V11AH锂电池为发射端各装置供电。

优选的，还包括开关电源，开关电源输入端连接AC220V电源，输出端输出DC24V、DC12V、DC5V电源，为接收端各装置供电。

优选的，所述第一状态指示装置和第二状态指示装置均包括反相器。

优选的，所述继电器控制装置还包括反相器和光电耦合器，第二中央CPU与反相器连接，反相器与光电耦合器连接，光电耦合器与继电器连接。

优选的，所述反相器的型号为74LS04，光电耦合器的型号为TLP521。

优选的，所述第一无线信号收发装置与第二无线信号接收装置均设有天线。

如图3所示，工作时第一中央CPU不断循环扫描操控装置及RS485、RS232等通讯接口的寄存器，当发现操控装置某一个开关状态发生变化，例如某一个开关闭合或者断开时就立刻根据程序设定第一中央CPU就通过第一无线信号收发装置将这种指令发送给遥控装置接收端，由遥控装置接收端去执行起重机的起升、下降、大车行走、小车行走、停止、紧急停止或者照明灯控制、电铃控制等任务。

当发现操控键盘是在设置状态，就根据程序设定对遥控器各项参数进行设置或者修改；参数设置修改完成后第一中央CPU会将其存储在24S256存储器，供执行程序时调用。

当第一中央CPU发现RS485通讯接口寄存器有遥控装置接收端送来的信息第一中央CPU就立刻根据程序设定将显示信息送入第一显示装置12864I-1图文显示器进行显示，将状态信息送入状态指示灯进行显示（如：系统正常、吊物重量到达极限报警、吊物重量超载、吊钩高度到位、大车行走到位、小车行走到位、电台通讯是否正常、系统故障等）；将报警信息通过9014三极管及报警器进行报警；同时，第一中央CPU根据程序设定将报警信息送入24S256存储器进行存储，以备信息管理使用。

当第一中央CPU发现RS232接口与计算机连接后，第一中央CPU根据程序设定将24S256存储器里的信息送给计算机，供计算机读取。

当第一中央CPU发现RS485接口有U盘插入信息，第一中央CPU根据程序设定将24S256存储器里的信息送给U盘存储器，供U盘读取。

如图4所示，工作时第二中央CPU不断扫描操控键盘及USR-TCP232-204TCP/IP、SN65HVD230CAN及RS232等通讯接口的寄存器，当发现操控键盘处于设置状态，第二中央CPU就将采集的设置参数存储在24C256存储器供程序执行时调用。

当处于工作状态时，第二中央CPU就去读取RS485总线上YL-1000-485无线数传电台发来的信息及校验CPU发来的校验信息，两者无误时就开始执行发射端的命令，经校验如果发现发射端送来的命令有误差，就自动发出重发请求，由第一中央CPU再次重发，直到校验通过，第二中央CPU才去执行遥控器发射端的命令。

监控CPU是负责对第二中央CPU的命令及执行结果进行监控，通过采集第二中央CPU的命令与继电器控制装置的信息进行比对，如果发现控制命令执行结果错误或者执行逻辑与设定逻辑错误时会自动终止执行命令，并且将执行结果送给第二中央CPU进行显示、报警；第二中央CPU也同时将执行结果送给遥控装置发射端的第一中央CPU，供发射端第二中央CPU显示、报警，防止发生安全事故。

第二中央CPU在采集RS485总线信息的同时，也在采集来自USR-TCP232-204TCP/IP、SN65HVD230CAN及RS232等通讯接口传来的PLC的起重量，吊钩高度、大小车行走距离等实时信息，第二中央CPU就会根据程序设定去执行控制命令、并且通过控制电路去完成起重机的起升、下降、大车行走、小车行走、照明灯控制、电铃控制等任务；或者第二中央CPU通过USR-TCP232-204TCP/IP、SN65HVD230CAN或RS232等通讯接口与起重机控制系统的PLC通讯，由PLC控制系统去完成起重机的起升、下降、大车行走、小车行走、照明灯控制、电铃控制等任务；

同时第二中央CPU会在显示自身状态信息的同时还在不断采集校验CPU、监控CPU及USR-TCP232-204TCP/IP、SN65HVD230CAN或者RS232等通讯接口送来的起重机电控系统PLC的工作信息及发射端送来的每一个控制命令信息，然后送给第二显示装置12864I-1显示器显示，以便设备故障时检修人员分割故障范围；

在执行发射端控制命令时，第二中央CPU在起重机起升或者下降过程中到达设定控制值时会根据程序设定自动执行调速程序，如：当吊钩高度到达上限5米（可调）时不管现在发射端是给的高速控制命令还是低速控制命令，接收端均会将其自动切换至低速档，使吊钩缓慢、稳定到达设定高度，以保证起重机安全生产。小车行走控制同理，当发现USR-TCP232-204TCP/IP、SN65HVD230CAN或者RS232等通讯接口的寄存器有来自起重机控制系统PLC的信息（比如：起重机当前吊物重量、吊钩高度信息、大小车行走信息等）需要传输给发射端，第二中央CPU立刻通过第二无线信号收发装置将信息发给遥控装置发射端的第一无线信号收发装置，由发射端的第一中央CPU处理、执行。

Claims (10)

1.一种起重机智能遥控装置，包括发射端和接收端，发射端与接收端无线连接，其特征在于：所述发射端包括第一中央CPU，第一中央CPU与第一时钟芯片、第一存储器、第一看门狗定时器连接；第一中央CPU的输入端连接有操控装置，第一中央CPU的输出端连接有第一显示装置和第一报警装置，第一中央CPU还与第一无线信号收发装置连接；所述操控装置包括遥控手柄和控制电路，遥控手柄与控制电路连接，控制电路与第一中央CPU连接；

所述接收端包括第二中央CPU，第二中央CPU与第二时钟芯片、第二存储器、第二看门狗定时器，第二中央CPU的输入端连接有操控键盘，第二中央CPU的输出端连接有第二显示装置、第二报警装置、继电器控制装置；第二中央CPU还与校验CPU、监控CPU、第二无线信号接收装置、起重机控制系统PLC连接。

2.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特征在于：还包括第一状态指示装置和第二状态指示装置，第一状态指示装置与第一中央CPU的输出端连接，第二状态指示装置与第二中央CPU的输出端连接。

3.根据权利要求2所述一种起重机智能遥控装置，其特征在于：所述第一状态指示装置和第二状态指示装置包括多个指示灯，多个指示灯分别对应正常、报警、超载、吊钩到位、大车到位、小车到位、通讯、故障指示。

4.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特征在于：所述第一中央CPU还与USB接口和第一RS232接口连接。

5.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特在于：所述第二中央CPU通过串口服务器、CAN总线收发器、RS232接口与起重机控制系统PLC连接。

6.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特在于：所述第一中央CPU、第二中央CPU、校验CPU、监控CPU均为型号为STM32F101C8T6的单片机，校验CPU和监测CPU通过RS485总线与第二中央CPU连接。

7.根据权利要求5所述一种起重机智能遥控装置，其特在于：所述串口服务器的型号为USR-TCP232-204，CAN总线收发器的型号为SN65HVD230，串口服务器通过RS485总线与第二中央CPU连接。

8.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特在于：所述第一无线信号收发装置与第二无线信号接收装置均采用YL-1000-485无线数传电台，第一无线信号收发装置通过RS485总线与第一中央CPU连接，第二无线信号接收装置通过RS485总线与第二中央CPU连接。

9.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特在于：所述继电器控制装置包括多个继电器，多个继电器与起重机电控系统PLC或各电机的接触线圈连接。

10.根据权利要求1所述一种起重机智能遥控装置，其特在于：所述第一报警装置和第二报警装置均包括三极管及蜂鸣器。