CN2510463Y - 起重机遥控装置 - Google Patents

Abstract

一种起重机遥控装置,属无线控制技术领域。所要解决的技术问题是提供一种电路结构简单、能安全、方便、灵活地操纵起重机运动的遥控装置。其技术方案由发射部分和接收部分组成,发射部分又由摇杆开关、发射电路、扩展接口、单片机等组成,摇杆开关设有大、小车前进、后退档,主、副钩升、降档。摇杆开关与扩展接口的相应各端连接,发射电路与扩展接口连接,扩展接口与单片机连接,单片机接地址锁存器和程序存储器。接收部分由天线、接收电路、解码电路和可编程序控制器组成,可编程序控制器的输出端接相应的控制继电器,并经继电器执行其指令。该起重机遥控装置可以在远距离发射信号,指挥起重机运动,使操作人员在操纵时可方便地选择合适的位置,更好地完成吊装作业。

Description

起重机遥控装置

技术领域

本实用新型涉及一种起重机遥控装置，属无线控制技术领域。

背景技术

起重机(包括天车、塔吊等)是工厂、货场、码头、仓库等场所经常使用的一种吊装运输设备。目前，对于起重机的行走、起吊的控制方法一般采用控制台或有线控制盒操纵，它们都是有线传输信号的控制方式。这种控制方法的优点是信号传输可靠、设备结构简单，其缺点是操作人员必须在司机室里操作，前者使操作人员不能近距离观察吊装情况，后者危险性极大，使操作人员工作强度大且极不方便。随后，人们开始采用无线控制的方式操纵起重机的运行，然而，目前市场上所看到的控制装置却普遍存在着结构复杂、体积庞大的问题。随着科学技术的发展和元器件的高度集成化，人们迫切希望设计出一种更好的设备替代原有的控制装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电路结构简单、能安全、方便、灵活地操纵起重机运动的起重机遥控装置。

本实用新型所称技术问题是由以下技术方案实现的：

一种起重机遥控装置，其基本构成为，它包括发射部分和接收部分，其中：a.发射部分

发射部分由摇杆开关、发射电路、天线、扩展接口、单片机、地址锁存器、程序存储器、指拨开关和看门狗电路构成，所述摇杆开关设有大、小车前进后退档，主、副钩升降档，它们分别与扩展接口的相应各端口相连接，发射电路采用TX～02N458发射芯片，该发射芯片的DATE端与扩展接口的P73端相连接，扩展接口的P20～P23端与单片机的P20～P23端相连接，单片机的DB0～DB7端接地址锁存器的A0～A7端，同时又接程序存储器的O0～O7端，地址锁存器的D0～D7端接程序存储器的A0～A7端，单片机的P10～P17端接指拨开关7的输出端，看门狗电路的WD1端接单片机的P24端；

b.接收部分

接收部分由天线、接收电路、解码电路和可编程序控制器(PLC)组成，接收电路采用接收芯片RX-02N，它的信号输入端与天线相接，它的数据输出端与解码电路相接，解码电路的数据输出端与可编程序控制器的通讯接口连接，可编程序控制器的输出端接相应的起重机控制继电器。

上述起重机遥控装置，所述摇杆开关和扩展接口各有两个，分别是左、右摇杆开关和扩展接口U6、U5，左摇杆开关设有12个档位，分别与扩展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和扩展接口U5的P42、P43端相接，右摇杆开关设有12个档位，分别与扩展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和扩展接口U6的P50、P51端相连接。

采用这种结构的起重机遥控装置可以在远距离发射信号，指挥起重机运动，操作人员在操纵起重机时可任意选择方便合理的位置，更好地进行吊装作业。同时，本装置采用集成度较高的发射和接收芯片，由单片机和可编程序控制器控制，具有极高的稳定性、可靠性和抗干扰能力，本实用新型适用于天车、塔吊等起重设备。

附图说明

图1是本实用新型发射部分电路原理框图；

图2是发射部分电路原理图；

图3是接收部分电路原理图；

图4是发射部分主程序流程图；

图5是接收部分主程序流程图；

图6是接收部分中断程序0的流程图；

图7是接收部分中断程序1的流程图。

具体实施方式

附图以天车为例进一步叙述本实用新型的原理。由图可见，起重机遥控装置由信号发射部分和信号接收部分两部分组成。

发射部分主要由摇杆开关1、发射电路2、扩展接口3、单片机4、地址锁存器5、程序存储器6、指拨开关7和看门狗电路8组成。发射电路1与扩展接口3的P73端相连接，扩展接口3的P20～P23端与单片机4的D20～D23端相连接，单片机4的DB0～DB7端接地址锁存器5的A0～A7端，同时又接程序存储器6的O0～O7端，地址锁存器5的D0～D7端接程序存储器6的A0～A7端，单片机4的P10～P17端接指拨开关7的输出端，看门狗电路8接单片机4的P24端。摇杆开关1和扩展接口3各有两个，分别是左、右摇杆开关和扩展接口U6、U5。左摇杆开关1-1设定为大、小车前进、后退档，右摇杆开关1-2设定为主、副钩升、降档。左摇杆开关的各档位分别与扩展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端(图中仅标出了部分端口)相连接。右摇杆开关的各档位分别与扩展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63(图中仅标出了部分端口)相连接。

发射芯片上设有天线插座，只要将天线插入即可。

信号接收部分由天线9、接收芯片10、解码电路11和可编程序控制器(PLC)12组成，其中，接收芯片10的信号输入端插座与天线9连接，数据输出端(DATE端口)与解码电路11的数据输入端(Di端口)连接，解码电路的数据输出端(包括DO1和DO2)与可编程序控制器12的通讯接口(RS-485)相连接，220V的交流电源接可编程序控制器的L1和N端，可编程序控制器12的各输出端子接起重机的各路控制继电器。本实用新型中的一个实施例对可编程序控制器12的各输出各点安排如下：Q0.0-启动电铃；Q0.1-急停；Q0.2-灯；Q0.3-主钩升；Q0.4-主钩降；Q0.5、0.6、0.7、1.0、1.1-主钩5个档位；Q2.0-副钩升；Q2.1-副钩降；Q2.2、2.3、2.4、2.5、2.6-副钩5个档位；Q2.7-大车前进；Q3.0-大车后退；Q3.1、3.2、3.3-大车3个档位；Q3.4-小车左行；Q3.5-小车右行；Q3.6、3.7、4.0-小车3个档位；Q4.1-主钩抱闸。

起重机遥控装置的工作过程为，当电路送电后，单片机将程序计数器指针送给地址锁存器，并将程序存储器中的指令读出，即单片机开始循环执行程序。单片机首先进行自捡，如果因干扰，其内部数据发生变化，则返回重新执行程序。如果对，则向下执行程序。随后，单片机选通开门狗电路，进行程序的监控。如果因干扰使程序混乱，看门狗电路就会使单片机复位，重新执行程序。然后，单片机首先读取指拨开关状态，指拨开关状态为发射和接收的握手码并将其送至单片机内部数据存储器的一个单元。然后，单片机分时对两片扩展接口进行选通，当操作摇杆开关时，单片机就会读取扩展接口各个口的动作状态。由于摇杆开关接点闭和时接点接地，相应的扩展接口端口线被拉成低电平。即闭合时的状态为0，否则状态为1。为了便于理解，单片机读取状态后，利用程序对各个口的状态进行取反。即闭合时为1，不闭时为0，并将这些数据送至单片机内部数据存储器握手码随后的几个单元。最后单片机将这些数据累加后，取反加1，井将此数据送至内部数据存储器紧随数据后的一个单元。这样，单片机就将摇杆开关的动作信号生成，井传送给发射电路。

本实施例的元器件型号为：

单片机80C39，程序存储器27C32，扩展接口82C43，地址锁存器74HC373，指拨开关SW～DIP8，看门狗电路MAX 690，解码电路MX485 EPA9627H。

发射电路采用日产TX-2N型无线数传发射模块，具有极高的稳定性和极强的抗干扰能力，调控方式为频移键控FSK，发射频率为458.500MHz-458.900MHz，共16个频道，发射功率小于10mW，发射距离为100米至150米。

接收芯片采用日产RX-02N型无线数传接收模块进行接收，它和TX-02N发射模块成对使用，使发射信号能够稳定和正确地接收。

动作执行部分采用德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)。此产品具有很宽的输入电压范围，极高的输出稳定性和极强的抗干扰能力。1块PLC(主块)有10个输出点，如果输出点不够可添加副块(扩展输出口的模块)，1块副块有8个输出点，最多可加5块副块，足以满足各种起重机设备的要求。接收芯片将接收到的信号通过通讯接口传送给PLC，PLC执行程序，对信号进行处理。首先，PLC判断传送过来的握手码是否和它本身程序当中设定的握手码一致，如不一致，则不接收数据。如一致，判断接收码是否超长，如超长，则重新接收信号。如不超长，则判断该信号的奇偶校验是否正确。如一样，则说明接收数据正确，然后接收的数据就会送至PLC内部各单元，根据相应的位的状态去驱动相应的输出点，使相应的继电器动作，并点亮相应的输出指示灯。

假如左摇杆开关向上推一档为大车前进1档，由于摇杆开关接点的闭合，扩展接口U6的P62被拉成低电平(即0状态)，此时单片机向地址锁存器传送程序计数器的指针，从而将指令从程序存储器中读出。单片机执行程序，先读取指拨开关的状态，产生握手码，并送至数据存储器，而后单片机选通扩展接口U6，读取该芯片各个口的状态，此时，只有P62为低电平，其余都为高电平。然后将其取反，变成P62为高电平，其余为低电平。然后将这几组数据送到数据存储器紧挨握手码的几组单元。接着，关闭扩展接口U6，选通扩展接口U5，单片机读取其各口状态。由于右摇杆开关设有动作，所以各口的状态均为高电平，取反后，均成低电平。同样将这几组数据随上面的数据送到数据存储器的几组单元。随后，将以上几组数据和握手码累加后取反加1，产生CRC校验码。结果送到数据存储器的1各单元。这样，左摇杆开关向上推1档的发射码就产生了。最后，利用扩展接口u6的P73口连续将这几组数据送进发射电路，发射电路就将这些数据发射出去。当接收芯片接收到这些信号后，利用通讯接口将这些数据传送给PLC，PLC首先判断握手码是否一致，如不一致，则不接收任何信号，如一致，PLC就会继续判断读信号是否超长，奇偶校验是否正确，CRC校验码是否正确，等等，如有一项错误，则此信号无效，继续接收下一组数据。如都正确，则将此数据送进PLC内部各单元，这就保证了它的抗干扰能力。假定此信号送到PLC的VB101～VB106单元，由于只有扩展接口U6的P62被拉成低电平，所以单片机读各口的状态只有一位为0，取反后只有一位为1，所以此组数据信号中只有一位为1。假定是VB102.7的状态为1，则PLC根据VB102.7的状态为1的条件，使输出点的某一位置为1，假定为Q0.5，这样就可以使输出点Q0.5的输出导通，并点亮相应的指示灯，驱动起重机的大车电机正转，使大车按1档速度前进。

如果摇杆开关向上推5档，此即为大车前进5档。这时，两片扩展接口的5个端口被拉成低电平，单片机读取各端口状态，取反后生成数据信号，同样也生成握手码和CRC校验码。发射、接收后，传送给PLC，PLC经判断无误后送进其内部各单元，这样就会有5个位的状态为1，然后就根据这5位的状态为1的条件，使5个输出点置位为1，假定是Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q2.0、Q2.1，这样就会使这5个点的输出导通，驱动起重机的大车电机按5档正转，推动起重机5档快速前进。

摇杆开关的所有动作的工作过程都与以上大车前进1档、5档的动作基本相同，所不同之处就是摇杆开关动作信号在PLC内部单元所控制的位置不同，从而使PLC的输出端发出不同的信号，以驱动起重机的大车、小车、主钩、副钩动作，达到遥控起重机工作的目的。

Claims (2)

1.一种起重机遥控装置，其特征在于：它包括发射部分和接收部分，

其中：a.发射部分

发射部分由摇杆开关[1]、发射电路[2]、扩展接口[3]、单片机[4]、地址锁存器[5]、程序存储器[6]、指拨开关[7]和看门狗电路[8]组成，所述摇杆开关[1]设有大、小车前进、后退档，主、副钩升、降档，它们分别与扩展接口[3]的相应各端口连接，发射电路[2]采用TX～02N 458发射芯片，该发射芯片的DATE端与扩展接口[3]的P73端相连接，扩展接口[3]的P20～P23端与单片机[4]的D20～D23端相连接，单片机[4]的DB0～DB7端接地址锁存器[5]的A0～A7端，同时又接程序存储器[6]的O0～O7端，地址锁存器[5]的D0～D7端接程序存储器[6]的A0～A7端，单片机[4]的P10～P17端接指拨开关[7]的输出端，看门狗电路[8]的WD1端接单片机[4]的P24端；

b.接收部分

接收部分由天线[9]、接收电路[10]、解码电路[11]和可编程序控制器[12]组成，接收电路[10]采用接收芯片RX-02N，它的信号输入端与天线[9]相接，它的数据输出端与解码电路[11]相接，解码电路[11]与可编程序控制器[12]的通讯接口连接，可编程序控制器[12]的输出端接相应的起重机控制继电器。

2.根据权利要求1所述的起重机遥控装置，其特征在于：所述摇杆开关[1]和扩展接口[3]各有两个，分别是左、右摇杆开关[1-1]、[1-2]和扩展接口U6、U5，左摇杆开关[1-1]设定为大、小车前进、后退档，设有12个档位，其挡位分别与扩展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和扩展接口U5的P42、P43端相连接，右摇杆开关[1-2]设定为主、副钩升、降档，设有12个档位，其挡位分别与扩展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和扩展接口U6的P50、P51端相连接。

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