一种起重机力矩限制器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种起重机力矩限制器系统，属于起重机控制技术领域。该系统包括力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器、测力传感器和角度传感器，力矩限制器控制柜包括CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源，测力传感器和角度传感器的信号输出端与模拟量模块的模拟量输入端电连接，模拟量模块的数据输出端与CPU电连接，起重机控制柜的电能输出端与开关电源和CPU电连接，CPU的电能输出端与模拟量模块、测力传感器和角度传感器电连接，CPU的数据端与数字量模块、触摸显示器和起重机控制柜电连接，数字量模块、中间继电器和起重机控制柜依次电连接，开关电源与触摸显示器、中间继电器和数字量模块电连接。

A crane torque limiter system

The utility model discloses a crane torque limiter system, which belongs to the field of the crane control technology. The system includes a torque limiter of crane control cabinet, control cabinet, touch display, sensor and angle sensor, torque limiter control cabinet including CPU, analog module, digital module, relay and switching power supply, analog signal output and analog module sensor and the angle sensor of the input end of the electric connection analog module, data output terminal electrically connected with the CPU, the crane control cabinet power output and the switching power supply and electric connection of CPU, CPU power output and analog module, sensor and the angle sensor is electrically connected to the CPU data terminal and digital module, touch screen and crane control cabinet electrical connection, digital module, relay and crane control cabinet are orderly connected with the touch display, switching power supply and digital relay Module electrical connection.

【技术实现步骤摘要】
一种起重机力矩限制器系统
本技术涉及起重机控制
，特别涉及一种起重机力矩限制器系统。
技术介绍
海洋及矿山等恶劣环境使用的起重机对力矩限制器产品稳定性、可靠性要求极高，因为故障造成的停工停产损失巨大。起重机用户在选用力矩限制器产品时通常会考虑进口品牌产品，但进口品牌产品的订货周期长，成本高昂且售后服务根本得不到保障。现有力矩限制器大多采用国外单片机一体化设计，可扩展性差，故障率较高，对于非专业人员不易检修维护，而专业人员由于不能及时到达现场，严重影响作业效率及安全。S7-200系列PLC在国内应用广泛，稳定可靠，成本优势明显，一般电气专业人员均可无障碍使用。
技术实现思路
本专利的目的在于提供一种基于S7-200系列PLC的起重机力矩限制器系统。所述技术方案如下：本技术实施例提供了一种起重机力矩限制器系统，该系统包括力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器和设于起重机吊臂上的测力传感器与角度传感器，所述力矩限制器控制柜包括CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源，所述测力传感器和角度传感器的信号输出端与模拟量模块的模拟量输入端电连接，所述模拟量模块的数据输出端与CPU电连接，所述起重机控制柜的电能输出端与开关电源和CPU电连接，所述CPU的电能输出端与模拟量模块、测力传感器和角度传感器电连接，所述CPU的数据端与数字量模块、触摸显示器和起重机控制柜电连接，所述数字量模块、中间继电器和起重机控制柜依次电连接，所述开关电源与触摸显示器、中间继电器和数字量模块电连接。其中，本技术实施例中的测力传感器包括主钩拉力传感器和副钩销轴传感器。具体地，本技术实施例中的主钩拉力传感器为CL-YB-13-2型测力传感器，其设于起重机的吊臂头部对应主钩取力装置的位置。具体地，本技术实施例中的副钩销轴传感器为CL-YB-61-1型测力传感器，其设于起重机的吊臂头部对应副钩取力装置的位置。具体地，本技术实施例中的角度传感器为JSL-JD型倾角传感器，其设于起重机的吊臂根部。具体地，本技术实施例中的CPU为CPU226CNAC/DC/RLY。具体地，本技术实施例中的模拟量模块为EM235CNAI4/AQ1×12Bit。具体地，本技术实施例中的中间继电器包括六个继电器。优选地，本技术实施例中的力矩限制器控制柜还包括声光报警模块，所述声光报警模块与数字量模块和开关电源电连接。优选地，本技术实施例中的触摸显示器的壳体上设有人员选择开关，所述人员选择开关与数字量模块电连接。本技术实施例提供的技术方案的有益效果为：本技术实施例提供了一种起重机力矩限制器系统，该系统采用常规CPU，系统稳定、操作简单，对操作人员要求低；同时该系统可由多点控制，包括力矩限制器控制柜、起重机控制柜和触摸显示器，操作互动性高，操作体验好；另外，力矩限制器控制柜和触摸显示器上均可以根据需要进行扩展，功能强大。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的起重机力矩限制器系统的主要部件连接图；图2是本技术实施例提供的起重机力矩限制器系统的原理框图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。参见图1和2，本实施例提供了一种起重机力矩限制器系统，该系统包括力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器和设于起重机吊臂上的测力传感器与角度传感器等。其中，力矩限制器控制柜设于起重机驾驶室内，用于模块集成及接线；起重机控制柜设于起重机电气房内，用于电气系统集成及接线；触摸显示器设于起重机驾驶室内，用于工况、数据及报警显示，标定数据与设置参数录入，可手持控制。力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器、测力传感器和角度传感器之间通过电缆连接。其中，力矩限制器控制柜包括CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源等。其中，本实施例中的角度传感器用于采集吊臂角度信号；测力传感器用于采集吊钩上拉力信号；模拟量模块用于将采样数据传送至CPU；CPU采用S7-200系列CPU，其带有光电隔离电源转换模块、内部存储器和输入输出IO端；中间继电器用于将数字量信号转换为开关量输出；数字量模块用于实现CPU的数字量输入和输出，可集成在CPU中或由CPU上的端口实现；开关电源用于将220V交流电转换为24V直流电源输出。其中，参见图2，测力传感器和角度传感器的信号输出端与模拟量模块的模拟量输入端电连接，模拟量模块的数据输出端与CPU（信号输入端）电连接；具体地，模拟量模块和CPU并排设置并通过内部总线连接。起重机控制柜的电能输出端与开关电源和CPU电连接用于为力矩限制器控制柜供电。其中，CPU的电能输出端与模拟量模块、测力传感器和角度传感器电连接用于供电，CPU的数据端与数字量模块、触摸显示器和起重机控制柜电连接用于实现数据传输。数字量模块、中间继电器和起重机控制柜依次电连接用于实现控制输出。开关电源与触摸显示器、中间继电器和数字量模块电连接用于供电。其中，结合图2本实施例提供的系统的工作过程为：CPU通过模拟量模块采样主钩拉力传感器、副钩销轴传感器和角度传感器信号。CPU读取通过触摸屏显示器设置的主钩重量标定、副钩重量标定及角度标定数据等，采用分段插值算法计算主钩实际起重量、副钩实际起重量和吊臂角度等。依据吊臂结构参数计算当前主钩工作幅度和副钩工作幅度。按照技术协议书提供的曲线表计算当前工作幅度对应的额定起重量。依据GB12602-2009《起重机械超载保护装置》输出报警控制信号。其中，参见图1和2，本技术实施例中的测力传感器包括主钩拉力传感器和副钩销轴传感器。具体地，主钩拉力传感器为CL-YB-13-2型测力传感器，其设于起重机的吊臂头部对应主钩取力装置的位置，其采用直接取力方式测主钩拉力，并通过电缆连接至力矩限制器控制柜。具体地，副钩销轴传感器为CL-YB-61-1型测力传感器，其设于起重机的吊臂头部对应副钩取力装置的位置，其采用三滑轮取力方式测副钩拉力，并通过电缆连接至力矩限制器控制柜。其中，本技术实施例中的角度传感器为JSL-JD型倾角传感器，其设于起重机的吊臂根部，其用于测量吊臂中心线相对于水平面的角度值，并通过电缆连接至力矩限制器控制柜。其中，本技术实施例中的CPU为CPU226CNAC/DC/RLY。其中，本技术实施例中的模拟量模块为EM235CNAI4/AQ1×12Bit。其中，本技术实施例中的开关电源为MDR-40-24。其中，本技术实施例中的中间继电器包括六个继电器，分别对应超载、角度上限、角度下限、主钩绳松弛、副钩绳松弛、人员起吊信号。其中，参见图2，本技术实施例中的力矩限制器控制柜还包括空气开关用于对力矩限制器控制柜的供电进行短路、过流等保护并控制通断，该空气开关设于起重机控制柜的电能输出端与开关电源和CPU之间。其中，参见图2，本技术实施例中的力矩限制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机力矩限制器系统，其特征在于，包括力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器和设于起重机吊臂上的测力传感器与角度传感器，所述力矩限制器控制柜包括CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源，所述测力传感器和角度传感器的信号输出端与模拟量模块的模拟量输入端电连接，所述模拟量模块的数据输出端与CPU电连接，所述起重机控制柜的电能输出端与开关电源和CPU电连接，所述CPU的电能输出端与模拟量模块、测力传感器和角度传感器电连接，所述CPU的数据端与数字量模块、触摸显示器和起重机控制柜电连接，所述数字量模块、中间继电器和起重机控制柜依次电连接，所述开关电源与触摸显示器、中间继电器和数字量模块电连接。

【技术特征摘要】
1.一种起重机力矩限制器系统，其特征在于，包括力矩限制器控制柜、起重机控制柜、触摸显示器和设于起重机吊臂上的测力传感器与角度传感器，所述力矩限制器控制柜包括CPU、模拟量模块、数字量模块、中间继电器和开关电源，所述测力传感器和角度传感器的信号输出端与模拟量模块的模拟量输入端电连接，所述模拟量模块的数据输出端与CPU电连接，所述起重机控制柜的电能输出端与开关电源和CPU电连接，所述CPU的电能输出端与模拟量模块、测力传感器和角度传感器电连接，所述CPU的数据端与数字量模块、触摸显示器和起重机控制柜电连接，所述数字量模块、中间继电器和起重机控制柜依次电连接，所述开关电源与触摸显示器、中间继电器和数字量模块电连接。2.根据权利要求1所述的起重机力矩限制器系统，其特征在于，所述测力传感器包括主钩拉力传感器和副钩销轴传感器。3.根据权利要求2所述的起重机力矩限制器系统，其特征在于，所述主钩拉力传感器为CL-YB-13-2型测力传感器，其设于起重机的吊臂头部对应主钩取力装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦道远，
申请(专利权)人：宜昌市江三科技开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42