综合交互式起重机超载限制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种综合交互式起重机超载限制系统，包括承重组件和控制组件，所述承重组件包括称重传感器、信号变送器；起重机的主钩和副钩上均设有至少一个挂钩，与起重机的主钩电机和副钩电机相连的绳索上，分别安装有所述称重传感器和所述信号变送器；所述信号变送器与所述称重传感器、所述控制组件电连接，所述控制组件与PLC监控设备或显示屏电连接；所述称重传感器监测到的信号经所述信号变送器转换后传至所述控制组件，经所述控制组件采集、分析、处理后的信号经所述PLC监控设备或所述显示屏显示。所述超载限制系统，体积小、成本低、重量轻、便于安装；数据采集和传输控制准确，监控操作简便。

Overload Limitation System of Integrated Interactive Crane

The utility model discloses a comprehensive interactive crane overload restriction system, which comprises a load-bearing component and a control component, the load-bearing component includes a weighing sensor and a signal transmitter; at least one hook is arranged on the main hook and the auxiliary hook of the crane, and the weighing sensor and the signal transmission are respectively installed on the rope connected with the main hook motor and the auxiliary hook motor of the crane. The signal transmitter is electrically connected with the weighing sensor and the control component, and the control component is electrically connected with the PLC monitoring device or the display screen; the signal monitored by the weighing sensor is converted by the signal transmitter and transmitted to the control component, and the signal collected, analyzed and processed by the control component is displayed by the PLC monitoring device or the display screen. \u3002 The overload restriction system has the advantages of small size, low cost, light weight, easy installation, accurate data acquisition and transmission control, and simple monitoring operation.

【技术实现步骤摘要】
综合交互式起重机超载限制系统
本技术属于起重机
，具体涉及综合交互式起重机超载限制系统。
技术介绍
起重机是一种循环、间歇运动的机械，又称天车，航吊，吊车。传统的超载限制器通过称重传感器测量装载物重量，仪表实时显示实际载荷，当载荷达到其额定载荷的设定值时，发出声光报警信号，并可给出开关量输出。整个系统由传感器、连接电缆、微电脑主机等组成，广泛用于桥式类型起重机和升降机。现有起重机上设置的超载保护装置成本高，体积大，维护不方便，维护成本增高，露天使用可靠性差，使用寿命短。对于数据的采集处理不具有抗干扰性，导致物体在轻微晃动的时候，数据不停跳动，无法正常观察。且由于称重传感器非纯线性式变化，导致测量数据与实际值偏差较大，但无校准称重曲线功能，因此整个超载限制保护装置功能单一，不具可扩展性，且无法外接监控设备进行实时通讯。CN200920098685.2公开了一种带超载限制功能的起重机遥控系统。系统包括力传感器、无线传输超载控制盒和操作员手持的无线遥控器；其中力传感器安装在起重机钢丝绳固定端的钢丝绳上；无线传输超载控制盒安装在起重机控制箱旁；无线遥控器由操作员手持。本技术提供的带超载限制功能的起重机遥控系统，虽可以使操作员实时掌握起升重量，及时获得极限报警和超载报警信息，但需要操作人员实时监控，若同时有多台设备在运行，则会出现无暇顾及的问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种综合交互式起重机超载限制系统，整个系统的设计合理、体积小、成本低、重量轻、便于安装；通过对硬件电路的完善和采集控制系统的优化，使得起重机的重量数据采集和传输控制更加准确；通过智能的交互控制系统，使得操作监控更加简便；整个系统功能多样化且具有很强的扩展性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种综合交互式起重机超载限制系统，包括承重组件和控制组件；所述承重组件包括称重传感器、信号变送器；起重机的主钩和和副钩上均设有至少一个挂钩；与所述起重机的主钩电机和副钩电机相连的绳索上，分别安装有所述称重传感器和所述信号变送器，所述称重传感器用于测量所述绳索的张力变化，所述信号变送器用于对所述称重传感器输出的信号进行转换；所述信号变送器与所述称重传感器、所述控制组件电连接，所述控制组件与PLC监控设备或显示屏电连接，所述控制组件用于对所述称重传感器监测到的信号进行分析处理，所述PLC监控设备或所述显示屏用于显示所述分析处理结果。所述主钩电机和所述副钩电机的绳索上均安装有所述称重传感器，用于测量所述绳索的张力变化；所述起重机起吊时的载荷由所述称重传感器检测，当起吊重物时，传递给所述称重传感器的压力(或拉力)使所述称重传感器中的弹性体发生微小变形，因此产生了与载荷成比例的电压信号，此时完成了由“重量”到“电压信号”的转变；经所述信号变送器放大、转换后的信号，经所述控制组件分析处理后，经所述PLC监控设备或所述显示屏显示出来。所述主钩和所述副钩上均设有至少一个挂钩，根据重物的重量，选择合适数量的所述挂钩用于承重，即可以确保重物在上升过程中的平稳性、安全性，又可以减轻单钩承重对仪器设备的损害。优选地，所述控制组件包括开关电源、电源开关按钮、超载监控模块，所述超载监控模块包括单片机，以及与所述单片机电连接的按键设置电路、信号显示电路、信号采集电路、声光报警电路、超载控制电路、交互式通讯电路；所述按键设置电路与菜单查询系统的设置按钮电连接，所述信号显示电路与所述PLC监控设备或所述显示屏电连接，所述信号采集电路与所述信号变送器电连接，所述声光报警电路与喇叭和报警灯电连接，所述超载控制电路用于控制所述起重机的供电电源，所述交互式通讯电路用于与所述PLC监控设备或所述显示屏进行交互式通讯。所述主钩电机和所述副钩电机的绳索上均安装有所述称重传感器，用于测量所述绳索的张力变化；所述绳索的张力变化被转化为电信号后，经所述信号变送器放大、转换后，传递至所述信号采集电路，经所述信号采集电路处理后的电信号传递至所述单片机；通过所述单片机控制所述声光报警电路、所述超载控制电路、所述信号显示电路工作，所述主钩和所述副钩上的挂重信息及控制信息，通过所述交互式通讯电路给予所述PLC监控设备或所述显示屏信息，经所述PLC监控设备或所述显示屏显示出来，从而进行实时监控。如果超载则产生声光报警和超载控制信号，切换所述起重机上升回路的电源，实现超载限制，避免危险发生。所述显示屏为独立的LED数码显示屏。优选地，所述挂钩至少有一个为U形挂钩。所述U形挂钩，可以确保重物在上升过程中，不会在晃动的情况下脱钩，避免危险发生。优选地，所述称重传感器采用电阻应变传感器，核心部件是由4个弹性电阻应变片构成的等臂电桥电路。所述起重机起吊时的载荷由电阻应变式称重传感器检测，当起吊重物时，传递给所述称重传感器的压力(或拉力)使电阻应变式称重传感器中的电阻应变片变形，所述电阻应变片变形时其电阻也随之改变，因此产生了与载荷成比例的电压信号，此时完成了由“重量”到“电压信号”的转变。优选地，所述电源开关按钮安装在仪表盒的表面，所述电源开关按钮为防水型带灯开关按钮，防水等级IP65；所述仪表盒的内部安装有所述开关电源，所述开关电源用于将380V的交流电经AC/DC转换为24V的直流电。优选地，所述按键设置电路的按键数量为4个，用于对所述菜单查询系统中的内容进行设置。所述菜单查询系统中的设置内容包括传感器最大值设定、重物满载值设定、初始值设定、预警值设定、报警值设定、8段曲线校验设定、继电器输出延时时间设定、信号通道跟踪输出选择、MODBUS交互式通讯设定、去皮。其中采用8段称重曲线校验主要是由于称重传感器实际测量输出量并非按照一个固定比例系数输出的，导致控制组件在信号采集计算中也不能简单的按照一个固定比例系数去计算显示重量，不然会使实际值与显示值有很大偏差。因此在出现误差过大时，通过菜单进入校验功能，输入实际测量的称重重量并确认，此时系统不但会保存这个测试信号对应显示的称重数据量，而且会同步将整条称重曲线分割成若干段，每一段曲线斜率会重新计算自动调整，这样使得测量值更加符合实际值。优选地，所述信号显示电路还与两个0.4英寸、共阴极、红色数码管电连接，用于分别显示所述起重机的主钩、副钩重量参数。优选地，所述信号变送器采用电位器组成桥式电路，通过调整所述电位器的阻值，可校零及校满量程信号点，所述信号变送器对所述称重传感器输出的0-30mV的模拟信号进行采集并转换成4-20mA的模拟信号，变送给所述信号采集电路；所述信号采集电路采用线性光耦模块实现输入信号与内部电路的隔离，配合软件滤波，对采集到的信号进行处理。即所述信号采集电路对所述4-20mA的模拟信号进行采集后；采用线性光耦模块实现输入信号与内部电路的隔离，配合软件滤波，即中位值平均数算法，对采集到的信号进行处理，防止外部信号对系统内部的干扰，数据的采集和处理具有抗干扰性。优选地，所述超载控制电路由4个继电器组成，所述继电器的线圈工作吸合电压为12V的直流电，所述继电器所能承受的最大电流为16A，所述继电器的触点工作电压为250V的交流电；所述继电器用于接收所述单片机输出的动作指令，实现对所述起重机的主钩、副钩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合交互式起重机超载限制系统，其特征在于，包括承重组件和控制组件，所述承重组件包括称重传感器、信号变送器；起重机的主钩和副钩上均设有至少一个挂钩，与所述起重机的主钩电机和副钩电机相连的绳索上，分别安装有所述称重传感器和所述信号变送器，所述称重传感器用于测量所述绳索的张力变化，所述信号变送器用于对所述称重传感器输出的信号进行转换；所述信号变送器与所述称重传感器、所述控制组件电连接，所述控制组件与PLC监控设备或显示屏电连接，所述控制组件用于对所述称重传感器监测到的信号进行分析处理，所述PLC监控设备或所述显示屏用于显示所述分析处理结果。

【技术特征摘要】
1.一种综合交互式起重机超载限制系统，其特征在于，包括承重组件和控制组件，所述承重组件包括称重传感器、信号变送器；起重机的主钩和副钩上均设有至少一个挂钩，与所述起重机的主钩电机和副钩电机相连的绳索上，分别安装有所述称重传感器和所述信号变送器，所述称重传感器用于测量所述绳索的张力变化，所述信号变送器用于对所述称重传感器输出的信号进行转换；所述信号变送器与所述称重传感器、所述控制组件电连接，所述控制组件与PLC监控设备或显示屏电连接，所述控制组件用于对所述称重传感器监测到的信号进行分析处理，所述PLC监控设备或所述显示屏用于显示所述分析处理结果。2.根据权利要求1所述的综合交互式起重机超载限制系统，其特征在于，所述控制组件包括开关电源、电源开关按钮、超载监控模块，所述超载监控模块包括单片机，以及与所述单片机电连接的按键设置电路、信号显示电路、信号采集电路、声光报警电路、超载控制电路、交互式通讯电路；所述按键设置电路与菜单查询系统的设置按钮电连接，所述信号显示电路与所述PLC监控设备或所述显示屏电连接，所述信号采集电路与所述信号变送器电连接，所述声光报警电路与喇叭和报警灯电连接，所述超载控制电路用于控制所述起重机的供电电源，所述交互式通讯电路用于与所述PLC监控设备或所述显示屏进行交互式通讯。3.根据权利要求1所述的综合交互式起重机超载限制系统，其特征在于，所述挂钩至少有一个为U形挂钩。4.根据权利要求1所述的综合交互式起重机超载限制系统，其特征在于，所述称重传感器采用电阻应变传感器，核心部件是由4个弹性电阻应变片构成的等臂电桥电路。5.根据权利要求2所述的综合交互式起重机超载限制系统，其特征在于，所述电源开关按钮安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李若凡，
申请(专利权)人：南京舜美科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32