一种起重机电气控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种起重机电气控制系统及控制方法,系统包括：大车机构、小车机构、吊装机构、以及分别与大车机构、小车机构和吊装机构连接的控制机构；大车机构包括：大车本体和大车驱动装置，大车本体包括两根分别位于左右两侧的端梁，两根端梁之间连接有两根呈间隔且平行设置的主梁，每根主梁的内侧均设置有用于供小车机构运行的轨道，大车驱动装置用于驱动两根端梁沿大车导轨前后移动；小车机构包括：小车本体和小车驱动装置；吊装机构包括：卷筒、钢丝绳、起升吊钩和吊装驱动装置，卷筒设置于小车本体上，钢丝绳缠绕设置于卷筒的外侧，起升吊钩设于钢丝绳的自由端；控制机构分别与大车驱动装置、小车驱动装置和吊装驱动装置通过通讯连接。讯连接。讯连接。

【技术实现步骤摘要】
一种起重机电气控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及起重机
，尤其涉及一种起重机电气控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]起重机其最主要的功能为卷扬作业，即吊着重物起升和下落。在起重机进行吊装作业的过程中，钢丝绳倍率是反映起重性能的重要参数，在某些工况下能够决定最大起重量。
[0003]起重机为常用的工程机械，在吊装、转运等场合随处可见，其是一种做循环、间歇运动的吊运机械设备，起重机包括大车机构、小车机构、吊装机构和分别与大车机构、小车机构、吊装机构连接的控制机构，其中吊装机构可带动物体上升下降，小车机构可带动吊装机构左右运行，大车机构可带动小车机构前后运行。
[0004]但是，现有起重行业的控制方式基本采用开关量作为设备的动作信号，少数采用模拟量控制设备的动作，这些传统的控制方式都避免不了复杂的接线方式，控制线路繁杂，导致故障率相对较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种起重机电气控制系统及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：第一方面，提供了一种起重机电气控制系统，其包括：大车机构、小车机构、吊装机构、以及分别与所述大车机构、所述小车机构和所述吊装机构连接的控制机构；所述大车机构包括：大车本体和用于驱动所述大车本体沿大车导轨前后移动的大车驱动装置，所述大车本体包括两根分别位于左右两侧的端梁，两根所述端梁之间连接有两根呈间隔且平行设置的主梁，每根所述主梁的内侧均设置有用于供所述小车机构运行的轨道，所述大车驱动装置用于驱动两根所述端梁沿大车导轨前后移动；所述小车机构包括：小车本体和用于驱动所述小车本体沿所述轨道左右移动的小车驱动装置；所述吊装机构包括：卷筒、钢丝绳、起升吊钩和吊装驱动装置，所述卷筒设置于所述小车本体上，所述钢丝绳缠绕设置于所述卷筒的外侧，所述起升吊钩设于所述钢丝绳的自由端，所述吊装驱动装置用于驱动所述卷筒旋转，使得所述起升吊钩上升和下落；所述控制机构分别与所述大车驱动装置、所述小车驱动装置和所述吊装驱动装置通过通讯连接，所述控制机构用于驱动两根所述端梁沿大车导轨前后移动，以及驱动所述小车本体沿所述轨道左右移动，以及驱动所述卷筒旋转，使得所述起升吊钩上升和下落。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述大车驱动装置包括:至少一个大车驱动电机、大车变频器、以及与所述大车驱动电机一一对应连接的至少一个大车电机通讯板卡，每个所述大车驱动电机均与所述大车本体连接；每个大车电机通讯板卡均位于与其对应的大车驱动
电机的电机接线盒内，每个大车驱动电机均与所述大车变频器连接；所述小车驱动装置包括: 至少一个小车驱动电机、小车变频器、以及与所述小车驱动电机一一对应连接的至少一个小车电机通讯板卡，每个所述小车驱动电机均与所述小车本体连接；每个所述小车电机通讯板卡均位于与其对应的小车驱动电机的电机接线盒内，每个小车驱动电机均与所述小车变频器连接；所述吊装驱动装置包括：升降驱动电机、升降变频器、以及与所述升降驱动电机连接的升降电机通讯板卡，所述升降驱动电机与所述卷筒连接；所述升降电机通讯板卡位于所述升降驱动电机的电机接线盒内，且所述升降驱动电机与所述升降变频器连接。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述控制机构分别与所述大车变频器、所述小车变频器、所述升降变频器、所述升降电机通讯板卡、以及每个所述大车电机通讯板卡和每个所述小车电机通讯板通讯连接；所述控制机构内预先存储有若干个电机标识、以及分别与若干个电机标识一一对应的若干个变频器标识和若干组通讯数据，每组通讯数据均包括通讯地址码和通讯参数码，且每组通讯数据均与一个通讯板卡相对应，所述通讯板卡为大车电机通讯板卡、小车电机通讯板卡或升降电机通讯板卡中的任一一种；所述控制机构用于执行下述操作：系统供电后，根据通讯地址码遍历询问每个通讯板卡，并接收每个通讯板卡的应答，当在确定任一通讯板卡的应答携带的通讯地址码和通讯参数码与预先存储的一致时，与该通讯板卡建立通讯连接；接收通过遥控器发送的电机控制指令，电机控制指令携带有待控制电机的待控制电机标识，待控制电机为大车驱动电机、小车驱动电机和升降驱动电机的至少一种；获取所述待控制电机标识对应的变频器标识，向变频器标识对应的变频器发送用于驱动待控制电机输出的电机预启动信号；接收所述变频器根据电机预启动信号发送的反馈信号，反馈信号用于指示该变频器已准备就绪；接收到反馈信号后，控制待控制电机标识对应的待控制电机输出。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，每个所述大车电机通讯板卡上均安装有与其连接的大车电机继电器，每个所述大车电机继电器还与与其对应的大车驱动电机上的刹车盘连接；每个所述小车电机通讯板卡上均安装有与其连接的小车电机继电器，每个所述小车电机继电器还与与其对应的小车驱动电机上的刹车盘连接；所述升降电机通讯板卡上安装有与其连接的升降电机继电器，所述升降电机继电器还与所述升降驱动电机上的刹车盘连接；所述控制机构还用于在接收到所述反馈信号后，向与所述待控制电机连接的通讯板卡发送电机启动指令；所述通讯板卡用于在接收到所述电机启动指令时通过所述通讯板卡上安装的继电器打开所述待控制电机上的刹车盘，使得所述待控制电机输出。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，每个所述大车电机通讯板卡上设置有温度检测模块，所述温度检测模块分别与所述大车电机通讯板卡和所述大车驱动电机连接，其用于实时检测所述大车驱动电机的温度，并将所述温度通过所述大车电机通讯板卡发送至所述控制机
构；所述控制机构还用于在确定所述温度大于预设阈值时，向所述大车变频器发送大车电机关闭指令，所述大车变频器用于在接收到所述大车电机关闭指令时控制所述大车驱动电机停止。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，每个所述大车电机通讯板卡上设置有温度开关量检测模块，所述温度开关量检测模块分别与所述大车电机通讯板卡和所述大车驱动电机上的温度开关连接；所述温度开关量检测模块用于获取所述温度开关的开关量，并通过所述大车电机通讯板卡将所述开关量发送至所述控制机构，所述控制机构还用于根据所述开关量确定所述温度开关的状态，并在确定所述温度开关的状态处于断开状态时，向所述大车变频器发送大车电机关闭指令，所述大车变频器用于在接收到所述大车电机关闭指令时控制所述大车驱动电机停止。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述控制机构包括均设置在大车控制柜中的第一PLC控制器、以及与所述第一PLC控制器通以太网通讯的无线wifi交换机，所述第一PLC控制器与遥控器接收器连接。
[0013]所述第一PLC控制器通过以太网或CANopen与大车驱动装置、小车驱动装置和吊装驱动装置通讯，以实现对大车驱动装置、小车驱动装置和吊装驱动装置的驱动作用，所述无线wifi交换机上设有对外的数据接口。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述大车驱动装置还包括：与电源连接的供电模块，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，所述第一供电单元的输出端与所述大车变频器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起重机电气控制系统，其特征在于，其包括：大车机构（1）、小车机构（2）、吊装机构（3）、以及分别与所述大车机构（1）、所述小车机构（2）和所述吊装机构（3）连接的控制机构（4）；所述大车机构（1）包括：大车本体（11）和用于驱动所述大车本体（11）沿大车导轨前后移动的大车驱动装置（12），所述大车本体（11）包括两根分别位于左右两侧的端梁（111），两根所述端梁（111）之间连接有两根呈间隔且平行设置的主梁（112），每根所述主梁（112）的内侧均设置有用于供所述小车机构（2）运行的轨道，所述大车驱动装置（12）用于驱动两根所述端梁（111）沿大车导轨前后移动；所述小车机构（2）包括：小车本体（21）和用于驱动所述小车本体（21）沿所述轨道左右移动的小车驱动装置（22）；所述吊装机构（3）包括：卷筒、钢丝绳（31）、起升吊钩（32）和吊装驱动装置（33），所述卷筒设置于所述小车本体（21）上，所述钢丝绳（31）缠绕设置于所述卷筒的外侧，所述起升吊钩（32）设于所述钢丝绳（31）的自由端，所述吊装驱动装置（33）用于驱动所述卷筒旋转，使得所述起升吊钩（32）上升和下落；所述控制机构（4）分别与所述大车驱动装置（12）、所述小车驱动装置（22）和所述吊装驱动装置（33）通过通讯连接，所述控制机构（4）用于驱动两根所述端梁（111）沿大车导轨前后移动，以及驱动所述小车本体（21）沿所述轨道左右移动，以及驱动所述卷筒旋转，使得所述起升吊钩（32）上升和下落。2.根据权利要求1所述的一种起重机电气控制系统，其特征在于，所述大车驱动装置（12）包括:至少一个大车驱动电机（122）、大车变频器（123）、以及与所述大车驱动电机（122）一一对应连接的至少一个大车电机通讯板卡（124），每个所述大车驱动电机（122）均与所述大车本体（11）连接；每个大车电机通讯板卡（124）均位于与其对应的大车驱动电机（122）的电机接线盒内，每个大车驱动电机（123）均与所述大车变频器（123）连接；所述小车驱动装置（22）包括:至少一个小车驱动电机（221）、小车变频器（222）、以及与所述小车驱动电机（221）一一对应连接的至少一个小车电机通讯板卡（223），每个所述小车驱动电机（221）均与所述小车本体（21）连接；每个所述小车电机通讯板卡（223）均位于与其对应的小车驱动电机（221）的电机接线盒内，每个小车驱动电机（221）均与所述小车变频器（222）连接；所述吊装驱动装置（33）包括：升降驱动电机（331）、升降变频器（332）、以及与所述升降驱动电机（331）连接的升降电机通讯板卡（333），所述升降驱动电机（331）与所述卷筒连接；所述升降电机通讯板卡（333）位于所述升降驱动电机（331）的电机接线盒内，且所述升降驱动电机（331）与所述升降变频器（332）连接。3.根据权利要求2所述的一种起重机电气控制系统，其特征在于，所述控制机构（4）分别与所述大车变频器（123）、所述小车变频器（222）、所述升降变频器（332）、所述升降电机通讯板卡（333）、以及每个所述大车电机通讯板卡（124）和每个所述小车电机通讯板卡（223）通讯连接；所述控制机构（4）内预先存储有若干个电机标识、以及分别与若干个电机标识一一对应的若干个变频器标识和若干组通讯数据，每组通讯数据均包括通讯地址码和通讯参数码，且每组通讯数据均与一个通讯板卡相对应，上述通讯板卡为大车电机通讯板卡（124）、
小车电机通讯板卡（223）或升降电机通讯板卡（333）中的任一一种；所述控制机构（4）用于执行下述操作：系统供电后，根据通讯地址码遍历询问每个通讯板卡，并接收每个通讯板卡的应答，当在确定任一通讯板卡的应答携带的通讯地址码和通讯参数码与预先存储的一致时，与该通讯板卡建立通讯连接；接收通过遥控器发送的电机控制指令，电机控制指令携带有待控制电机的待控制电机标识，待控制电机为大车驱动电机（122）、小车驱动电机（221）和升降驱动电机（331）的至少一种；获取所述待控制电机标识对应的变频器标识，向变频器标识对应的变频器发送用于驱动待控制电机输出的电机预启动信号；接收所述变频器根据电机预启动信号发送的反馈信号，反馈信号用于指示该变频器已准备就绪；接收到反馈信号后，控制待控制电机标识对应的待控制电机输出。4.根据权利要求3所述的一种起重机电气控制系统，其特征在于，每个所述大车电机通讯板卡（124）上均安装有与其连接的大车电机继电器（125），每个所述大车电机继电器（125）还与与其对应的大车驱动电机（122）上的刹车盘（126）连接；每个所述小车电机通讯板卡（223）上均安装有与其连接的小车电机继电器，每个所述小车电机继电器还与与其对应的小车驱动电机（221）上的刹车盘连接；所述升降电机通讯板卡（333）上安装有与其连接的升降电机继电器，所述升降电机继电器还与所述升降驱动电机（331）上的刹车盘连接；所述控制机构（4）还用于在接收到所述反馈信号后，向与所述待控制电机连接的通讯板卡发送电机启动指令；所述通讯板卡用于在接收到所述电机启动指令时通过所述通讯板卡上安装的继电器打开所述待控制电机上的刹车盘，使得所述待控制电机输出。5.根据权利要求2所述的一种起重机电气控制系统，其特征在于，每个所述大车电机通讯板卡（124）上设置有温度检测模块（127），所述温度检测模块（127）分...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢徽，张皓之，
申请(专利权)人：北起智能装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：