一种塔机自动驾驶控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及塔机控制技术领域，尤其涉及一种适合在人工驾驶塔机基础上改自动驾驶的塔机自动驾驶控制系统。该系统包括主控计算机、信号检测模块、中央控制器以及用于控制三大机构电机的升降控制器、回转控制器和变幅控制器，中央控制器输入端与信号检测模块连接，中央控制器输出端连接若干中间继电器组成的继电器控制电路，中间继电器的常开触点分别与升降控制器、回转控制器、变幅控制器的输入端连接。本实用新型专利技术将PLC和中间继电器结合，设计一个自动驾驶控制电路，将其连接到各个电机控制器的输入端，通过控制各中间继电器的通断，控制电机执行相应的动作，从而实现自动驾驶控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种塔机自动驾驶控制系统


[0001]本技术涉及塔机控制
，尤其涉及一种适合在人工驾驶塔机基础上改自动驾驶的塔机自动驾驶控制系统。

技术介绍

[0002]现在的塔机控制基本是人工驾驶方式，是由塔机驾驶员在驾驶室内操作完成，通过控制联动台的主令开关触点的闭合，来控制交流接触器，或通过联动台的主令开关触点的闭合给PLC输入指令，控制三个机构的电机的启停和变速。由于驾驶塔机需高空作业，从业人员必须持有特种设备操作证，所以对从业人员的年龄和技能都要有一定的要求，塔机使用的费用也是很高的。
[0003]随着人工智能的发展，由自动驾驶替代人工驾驶是必然的趋势，但如果是重新设计新的自动驾驶控制系统，需要耗费的成本较高。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术提供了一种塔机自动驾驶控制系统，无需改变原有控制系统的硬件和程序，只需在人工驾驶系统上增加部分配置即可实现自动驾驶塔机。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种塔机自动驾驶控制系统，包括主控计算机、用于采集塔机运行状态的信号检测模块以及用于控制塔机电机运转的升降控制器、回转控制器和变幅控制器，还包括中央控制器，中央控制器与主控计算机无线通信连接；中央控制器输入端与信号检测模块连接，用于接收塔机运行状态数据；中央控制器输出端连接有由若干中间继电器组成的第一继电器控制电路、第二继电器控制电路和第三继电器控制电路，第一继电器控制电路中的中间继电器的常开触点与升降控制器的输入端连接，第二继电器控制电路中的中间继电器的常开触点与回转控制器的输入端连接，第三继电器控制电路中的中间继电器的常开触点与变幅控制器的输入端连接。
[0007]进一步，所述信号检测模块包括位于电机处的编码器、位于塔机运转行程上的限位器以及重量传感器和力矩保护限制器，用于实时监测吊钩的位置、电机的速度和所吊重物的重量。
[0008]本技术在原有人工驾驶系统的基础上，增加了一个中央控制器，中央控制器收集塔机各检测模块检测的信号，并发送给主控计算机，主控计算机对塔机的运行状态进行判断分析。中央控制器通过一系列中间继电器对塔机原电机控制器进行控制，主控计算机根据塔机运行状态发出控制指令，通过中央控制器控制中间继电器的通断，进而实现对塔机的自动驾驶控制。
[0009]与现有塔机驾驶系统相比，本系统还增加了风速传感器，风速传感器与中央控制器连接，用于采集塔机的环境数据发给中央控制器。同时还增加了倾角传感器，倾角传感器与中央控制器连接，用于采集塔机的状态数据发给中央控制器。
[0010]进一步，所述中央控制器输出端还连接有自动运行转换电路，用于实现人工驾驶和自动驾驶的转换。所述自动运行转换电路通过一中间继电器实现，中间继电器的线圈与中央控制器连接，而其常闭触点与塔机三个电机控制器的主令开关连接，其常开触点与三个继电器控制电路中中间继电器的常开触点连接。通过控制该中间继电器的得电和失电，从而实现在自动驾驶和人工驾驶之间的转换。
[0011]本技术中的中央控制器、升降控制器、回转控制器和变幅控制器均采用可编程控制器PLC。
[0012]本技术通过将PLC和中间继电器结合，设计一个自动驾驶控制电路，将其连接到各个电机控制器的输入端(即联动台的操作触点)，通过控制各中间继电器的通断，控制电机执行相应的动作，从而实现自动驾驶控制。
附图说明
[0013]图1是本技术的原理框图；
[0014]图2是本技术中央控制器的电路连接图；
[0015]图3是升降控制器的电路连接图；
[0016]图4是回转控制器的电路连接图；
[0017]图5是变幅控制器的电路连接图；
[0018]图6是本技术的供电电路图；
[0019]图7是本技术故障报警电路电路图；
[0020]图中，1、主控计算机，2、信号检测模块，3、中央控制器，4、第一继电器控制电路，5、第二继电器控制电路，6、第三继电器控制电路，7、升降控制器，8、回转控制器，9、变幅控制器，10、故障报警电路。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术的结构进行详细说明。
[0022]一种塔机自动驾驶控制系统，如图1所示，包括主控计算机1和中央控制器3。塔机上安装有若干信号检测模块2，例如位于三大机构电机位置的编码器，用于实时监测电机运行速度和吊钩位置，便于规划运行路径；位于塔机升降、回转、变幅路径上的限位器；以及用于检测所吊重物重量的重量传感器和塔机力矩保护限制器。同时为检测塔机运行环境和安全状态，设置了风速传感器和倾角传感器。中央控制器3输入端与塔机的各个信号检测模块2连接，收集塔机的运行状态数据，并通过无线网络传输给主控计算机1。在中央控制器3输出端设置了若干中间继电器，形成第一继电器控制电路4、第二继电器控制电路5和第三继电器控制电路6。三个继电器控制电路分别与用于控制三大机构电机运转的升降控制器7、回转控制器8和变幅控制器9输入端连接，可以代替原有的人工操作联动台的方式，直接通过中央控制器控制三大机构电机的启停和变速。为简化改装过程，节省改装成本，本技术在人工驾驶塔机系统上直接进行改装，升级为自动驾驶系统，无需更改原硬件和程序，也不需要知道原控制系统的通讯协议。本技术能兼容人工驾驶和自动驾驶两种模式，为实现两种模式的切换，本技术设置了自动运行转换电路。
[0023]图2
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7是本技术的具体电路图。
[0024]本技术的中央控制器采用西门子的6ES7288
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1ST60
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0AA0型号PLC，中央控制器的输入端子I0.0
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I0.2接三个电机编码器，输入端子I0.3
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I0.7、I1.0
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I2.0、I2.6
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I3.4接各个限位器、重量传感器、力矩保护限制器和风速传感器、倾角传感器，采集塔机的运行状态数据。中央控制器的输出端子Q2.4连接一个中间继电器KA21的线圈，该中间继电器KA21的常开触点与实现自动驾驶控制的第一继电器控制电路、第二继电器控制电路、第三继电器控制电路中间继电器常开触点串联，该中间继电器KA21的常闭触点与实现人工驾驶控制的主令开关和手动开关串联，实现人工驾驶和自动驾驶的切换。
[0025]如图2、3所示，中央控制器的输出端子Q0.0
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Q0.6连接中间继电器KA1
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KA7的线圈，中间继电器KA1
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KA7的常开触点并联后与中间继电器KA21的常开触点串联在电源和升降控制器PLC1输入端之间，中央控制器接到主控计算机控制升降或换挡的指令后，接通相应档位的中间继电器，从而控制升降控制器动作，进而控制升降电机动作，实现起升、下降和换挡。
[0026]如图2、4所示，中央控制器的输出端子Q0.7
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Q1.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塔机自动驾驶控制系统，包括主控计算机(1)、用于采集塔机运行状态的信号检测模块(2)以及用于控制塔机电机运转的升降控制器(7)、回转控制器(8)和变幅控制器(9)，其特征在于：还包括中央控制器(3)，中央控制器(3)与主控计算机(1)无线通信连接；中央控制器(3)输入端与信号检测模块(2)连接，用于接收塔机运行状态数据；中央控制器(3)输出端连接有若干中间继电器组成的第一继电器控制电路(4)、第二继电器控制电路(5)和第三继电器控制电路(6)，第一继电器控制电路(4)中的中间继电器的常开触点与升降控制器(7)的输入端连接，第二继电器控制电路(5)中的中间继电器的常开触点与回转控制器(8)的输入端连接，第三继电器控制电路(6)中的中间继电器的常开触点与变幅控制器(9)的输入端连接。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王全良，李东海，李茂，
申请(专利权)人：中科骊久济南建筑机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：