一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统技术方案

一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统，采用2台Saia‑PCD控制器构建了基于S‑BUS总线的控制系统，把下车的检测、操纵以及所有液压元件驱动及整车的监控管理等任务分配给主站，把吊篮的检测和控制任务分配给从站，从站具有自主控制能力，使任务分担、风险分散，提高系统的可靠性。该控制系统采用主从站的结构方式构建控制系统，使主站和从站承担不同的控制和检测任务，通过通信方式交换信息，实现作业平台的安全使用，这种控制系统结构可实现集中管理和分散监控，提高了系统的可靠性和安全性。

A high altitude operation platform control system based on PCD controller

A PCD controller control system based on aerial work platform, designing the control system of S based on BUS bus using 2 Saia PCD controller, put off the detection, control and monitoring management of all hydraulic components and vehicle driving tasks assigned to the master station, the detection and control of task allocation to the basket from the station. With independent control from the station, make the task of sharing, risk diversification, improve the reliability of the system. The control system adopts the structure of the master and slave station control system is developed, the main station and take different control and inspection tasks from the station, to exchange information through the means of communication, to achieve security operation platform, this control system can realize the centralized management and decentralized control, improve the reliability and security of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统所属
本专利技术涉及一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
高空作业平台作业频率不高，负荷较小，但对安全性、可靠性要求较高，因此，在稳定可靠的机械和液压系统基础上，其电气控制系统尤为重要。目前，高空作业平台的控制系统有以下3种形式：①可编程序控制器(PLC)和继电器结合的方式；②可编程的专用控制器的控制方式；③基于控制总线的控制方式。Saia-PCD控制器是1种新型的控制器，它具备PLC所有的特点，在通信和组网方面具有较强的能力，其专有的S-BUSJ急线通信速率高，以RS-485总线实现时仅需要1对双绞线便可以有效地减少设备之间的布线。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统，采用2台Saia-PCD控制器构建了基于S-BUS总线的控制系统，把下车的检测、操纵以及所有液压元件驱动及整车的监控管理等任务分配给主站，把吊篮的检测和控制任务分配给从站，从站具有自主控制能力，使任务分担、风险分散，提高系统的可靠性。本专利技术所采用的技术方案是。所述控制系统采用主站-从站结构，主站控制器位于下车，主要任务是检测车体和工作臂以及支腿等处传感器的信号，操纵和控制作业平台的行走、转向、工作臂变幅、支腿调节等，并对控制作业平台的工作状态进行监视和报警。另外，通过S-BUS总线与从站控制器进行信息交换，实现作业平台动作的安全互锁和报警。从站控制器位于吊篮，具有自主控制能力，通过对其传感器信号的采集，完成手柄操作、吊篮倾斜、载重、防撞等信号的检测报警；把上车状态信息通过S-BUS总线传送给主控制器，同时接收主控制器的控制命令和下车状态信息。所述控制系统主站选用PCD2控制器，它以PCD2.M150作为CPU，支持255个I/O点，具有4个串行数据口，128KRAM和16MHz的运行速率。从站选用PCD3控制器，它以PCD3.M5540作为CPU，支持1023个I/O点，2个中断输入，12K存储器，内置Flash后备存储器以及USB编程口。所述主从站之间的通信采用S-BUS，它是SaiaPCD的专用总线。S-BUS通信协议使用半双工方式通信，内置于PCD中，是1个主从网络协议，最大通信速率1.5Mbps。在基于S-BUS总线的系统中，各站的运行数据可以相互交换，也可以直接访问各站的程序、文本和数据块。S-BUS采用双绞线实现，最多可接254个从站或模块。高空作业平台上车、下车的通信采用RS-485接口建立S-BUS网络。采用主从站的结构设计，减轻了主站PCD负担，使风险分散。本专利技术的有益效果是：该控制系统采用主从站的结构方式构建控制系统，使主站和从站承担不同的控制和检测任务，通过通信方式交换信息，实现作业平台的安全使用，这种控制系统结构可实现集中管理和分散监控，提高了系统的可靠性和安全性。附图说明图1是本专利技术的高空作业平台控制系统结构。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，控制系统采用主站-从站结构，主站控制器位于下车，主要任务是检测车体和工作臂以及支腿等处传感器的信号，操纵和控制作业平台的行走、转向、工作臂变幅、支腿调节等，并对控制作业平台的工作状态进行监视和报警。另外，通过S-BUS总线与从站控制器进行信息交换，实现作业平台动作的安全互锁和报警。从站控制器位于吊篮，具有自主控制能力，通过对其传感器信号的采集，完成手柄操作、吊篮倾斜、载重、防撞等信号的检测报警；把上车状态信息通过S-BUS总线传送给主控制器，同时接收主控制器的控制命令和下车状态信息。控制系统主站选用PCD2控制器，它以PCD2.M150作为CPU，支持255个I/O点，具有4个串行数据口，128KRAM和16MHz的运行速率。从站选用PCD3控制器，它以PCD3.M5540作为CPU，支持1023个I/O点，2个中断输入，12K存储器，内置Flash后备存储器以及USB编程口。主从站之间的通信采用S-BUS，它是SaiaPCD的专用总线。S-BUS通信协议使用半双工方式通信，内置于PCD中，是1个主从网络协议，最大通信速率1.5Mbps。在基于S-BUS总线的系统中，各站的运行数据可以相互交换，也可以直接访问各站的程序、文本和数据块。S-BUS采用双绞线实现，最多可接254个从站或模块。高空作业平台上车、下车的通信采用RS-485接口建立S-BUS网络。采用主从站的结构设计，减轻了主站PCD负担，使风险分散。在功能上，高空作业平台的电气控制系统可分为操纵、检测、动作控制约束等部分。操纵部分由3个控制面板实现：总控制面板、地面控制面板和吊篮控制面板。从安全使用和操作方便的角度出发，主操作面板始终处于可控制状态，高空作业平台上的吊篮操作面板和地面操作面板只能有一个操作面板处于活动状态，二者不能同时控制高空作业平台的操作，由主面板的地面操纵/吊篮操纵方式选择开关确定。3个操纵面板上设置报警装置和急停按钮。在工作时，支腿作用是撑起车体以及调平车体；当车体底盘倾斜或吊篮超载时，不能调节支腿。支腿调节时工作臂须完全收回并位于机器的中心轴线上。当支腿空撑时(4个支腿中有一个离地)和支腿失衡(4个支腿中有2个以上的支腿压力下降)时，禁止上车动作。支腿完全稳定后调节底盘平衡，达到水平状态后才允许转台动作和上车操作。工作臂动作范围由长度和角度传感器测量，选用2路检测的冗余设计方案，以保证测量数据的正确性。通过离线仿真计算求解工作臂动作范围边界曲线数据，以常数表的形式存储于PCD存储器中，控制系统工作时，来自长度和角度传感器的测量值与其进行比较，超出边界曲线则中止高空作业平台的动作，以保证作业平台在允许的载重下不会倾翻。吊篮是高空作业的工作平台，其水平检测选用单轴角度传感器，当倾斜角度不超过限位时，由PCD控制器控制调平装置自动调平，超出限位时，手动强制调平。超载检测由称重传感器实现。另外，选用超声波传感器实现吊篮周边异物检测，以防止碰撞事故。从站(上车控制器)和主站(下车控制器)通过S-BUS交换状态信息，从站传送给主站的信息包括吊篮控制面板的所有手柄操纵状态、吊篮水平状态、吊篮载重检测信号、吊篮周边异物检测等，主站发送给从站的信息有工作臂工作范围越限、允许上车操作、下车有移动等。主、从站通信以RS-485总线构建S-BUS，波特率为9600bps，在系统中主站和从站具有不同的地址。主、从站的发送和接收通过PCD的SEND和RCV模块实现，SEND和RCV模块用于发送和接收二进制状态信息。主站PCD发送数据时，先确定传送通道，把发送数据依次加入SEND模块，发送数据由数据类型+地址的形式表示，发送模块中的数据类型有2种：输出(Output)和标志位(Flag)。显然，把1个输入状态传递给从站，则需要先把其以标志位的形式写入存储器中，然后以标志位的形式发送。在PCD通信时，同一类型的数据共享1个SEND模块，不允许用1个SEND模块发送不同数据类型的数据。另外，还需在模块中指定从站接收数据后的存储地址及存储的数据类型，此数据类型有3种：输入(Input)、输出(Output)和标志位(Flag)。从站PCD接收时，通过RCV模块把数据存储在主站指定接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统，其特征是：所述控制系统采用主站‑从站结构，主站控制器位于下车，主要任务是检测车体和工作臂以及支腿等处传感器的信号，操纵和控制作业平台的行走、转向、工作臂变幅、支腿调节等，并对控制作业平台的工作状态进行监视和报警。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统，其特征是：所述控制系统采用主站-从站结构，主站控制器位于下车，主要任务是检测车体和工作臂以及支腿等处传感器的信号，操纵和控制作业平台的行走、转向、工作臂变幅、支腿调节等，并对控制作业平台的工作状态进行监视和报警。2.根据权利要求1所述的一种基于PCD控制器的高空作业平台控制系统，其特征是：所述控制系统主站选用PCD2控制器，它以PCD2.M150作为CPU，支持255个I/O点，具有4个串行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小义，
申请(专利权)人：王小义，
类型：发明
国别省市：辽宁,21