[发明专利]一种起重机控制系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种起重机械的控制技术，特别是一种起重机控制系统及其实现方法。

背景技术

目前国内外起重机的控制方式均采用继电器逻辑控制和PLC控制这两种控制方式。两种控制方式各有优缺点。

如图1所示，继电器控制方式：特点是成本低、控制回路复杂、故障率高、维修频繁。此种方式主要由各类继电器搭建逻辑控制关系，成本低，但容易出现因线路损坏或者松动而出现的故障，故障率较高，故障点多，应用这种控制方式的起重机后期维修任务繁重，容易影响使用者的正常生产。

如图2所示，PLC控制方式：特点是成本高、回路简单、故障率低，但是维护需专业人员。PLC控制系统是目前工厂自动化控制的主要实施方式。其成本高，虽然回路较为简单，故障率低，但是一旦出现系统故障，必须由专业人员来解决，主要应用于控制系统复杂的起重机系统，高成本和维护的专业性使很多中小企业不愿采用PLC控制系统。

基于嵌入式平台的控制系统正在被应用到许多控制领域，如中国专利CN102163045A公开了福建工程学院的《基于ARM9嵌入式系统及CPLD的六轴联动控制的方法》、CN201489364U公开了首都师范大学的《一种基于蓝牙和嵌入式系统的机器人运动平台》、CN101149608A公开了北京大学的《一种基于嵌入式系统的手持机器人运动监控平台》，但针对起重机开发的专用的嵌入式系统目前还没有，因此发明一种兼具继电器逻辑控制和PLC控制两种方式的优点即成本低、控制回路简单、故障率低、便于维护的起重机控制系统是亟待解决的技术难题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种基于嵌入式平台的起重机控制系统及其实现方法，实现起重机控制成本低、控制系统回路简单、故障率低和维护方便的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种起重机控制系统，包括起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器，所述的起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器分别安装在起升机构、大车1#机构、大车2#机构、小车机构、桥架、回转机构和司机室上，所述的起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器通过工业以太网交换机的以太网络连接或者通过PROFIBUS DP网络连接，所述的起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器分别包括一个嵌入式模块，所述的嵌入式模块结构及外围控制电路相同；

所述的嵌入式模块包括10M/100M工业以太网通信接口、支持MB+高速总线的2路RS485通信接口、24路数字量输入接口和16路数字量输出接口；

所述的24路数字量输入接口包括4路最高50KHz高速输入接口和12路最高15KHz高速输入接口；所述的16路数字量输出接口包括2路最高频率50KHz高速输出接口；

所述的嵌入式模块分别与控制器继电器辅助触点、电气回路连接线和继电器与接触器连接，并构成控制回路；

所述的嵌入式模块上有各个端子的状态指示灯；

所述的嵌入式模块上安装有拨码开关。

一种基于嵌入式平台的起重机控制系统的实现方法，包括以下步骤：

A、将预先编辑的起重机控制所需的各种程序固化到嵌入式模块中；并将嵌入式模块分别安装到起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器中；

B、将安装有嵌入式模块的起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器分别安装到起升机构、大车1#机构、大车2#机构、小车机构、桥架、回转机构和司机室上；

C、将起升机构控制器、大车1#机构控制器、大车2#机构控制器、小车机构控制器、桥架控制器、回转机构控制器和司机室控制器中的嵌入式模块上的拨码开关拨到对应的功能控制位置；

D、起重机操作者在司机室或者通过遥控器发出控制指令，控制指令通过司机室联动台内的嵌入式系统模块处理后，通过以太网或者PROFIBUS DP网络发送至起升机构、大车1#机构、大车2#机构、小车机构、桥架、回转机构和司机室，以完成起重机起升、运行、加减速、回转和停车的动作。