专利名称：集成于起重机控制系统plc为主控制器的力矩限制器的制作方法
技术领域：
本实用新型集成于起重机控制系统PLC为主控制器的力矩限制器，属起 重才几控制系统领i或。
背景技术：
现有起重机力矩控制均采用以单片机为核心的力矩限制器来控制，但随 着起重机的研制技术的提高，单片机自身的一些缺陷，例如安装过程需要自 行制造外围辅助电路，而这些制造由于工艺水平的原因使单片机产品性能不 稳定，并且出现故障时检测困难，抗干扰能力差，维护又需要专业研发人员， 标准元器件少，更换起来特别不方便等，因此越来越不能满足日益发展的市 场要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种集成于起重机控制系统PLC为主控制器的 力矩限制器，利用PLC的功能来开发力矩限制器，使其集成于起重机控制系 统中，充分利用PLC的控制功能，实现对起重机的电路控制要求。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的
本新型集成于起重机控制系统PLC为主控制器的力矩限制器，包括信息 采集模块，放大器模块，模拟量处理模块，PLC数据处理模块，人机界面的 设置，声光报警和限动保护装置，其特点在于信息采集模块的输出与放大器 模块输入连接，放大器模块输出与模拟量模块输入连接，模拟量模块输出与 PLC数据处理模块输入连接，.PLC数据处理模块输出与人机界面设置，声光 报警和限动保护装置连接，信息采集模块把从检测装置采集的信号传输给放 大器模块，放大器模块将信号放大后传输给模拟量模块进行模/数转换，再 由PLC进行数据处理，求得起重机的工作参数，显示在与PLC相连的人机界 面上，并能作出安全保护控制。
本新型以PLC为主控制器的力矩限制器，实现了起重机控制的多种功能相比以往的力矩限制器，调试简单、安装方便、操作简洁、可视性更好，并
有灵活的可扩展性；集成于起重机控制系统中，节省了成本，具有显著的社会
和经济效益。
图1 现有起重机力矩限制器的硬件结构示意图
图2本新型PLC为主控制器的力矩限制器的硬件结构图
图3本新型PLC为主控制器的力矩限制软件设计流程图
.具体实施方式现结合附图进一步说明本实用新型是如何实施的
现有起重机力矩限制器的硬件结构如图l所示。本实用新型硬件结构如 图2所示，本新型集成于起重机控制系统PLC为主控制器的力矩限制器，包 括信息采集模块，放大器模块，模拟量处理模块，PLC数据处理模块，人机 界面的设置，声光"R警和限动保护装置。本新型PLC为主控制器的力矩限制 软件设计流程，如图3所示，该系统软件包括系统初始化、与人机界面建 立通讯，键、信号扫描，数据处理、参数显示。
当信号采集模块采集各路模拟量信号后，包括压力传感器信号、角度传. 感器信号、高度传感器信号，'这些信号均为4-20mA电流信号，将这些信号 通过电缆接入PLC的模拟量模块，.模拟量模块通过模/数(A/D )转换，将其 转换成PLC能够接受的数字信号，然后经PLC的CPU进行处理，结合起重 机的工作状况和结构参数，CPU计算给出起重机的载重、仰角、作业半径、 吊点高度等参数；当超出起重机工作范围时，给出报警信号，并对相应动作 作出处理；把工作中出现的危险状况记录并存入可断电保存的EEPR0M卡中， 作为以后检测和交流的依据，也就是黑匣子功能。参数输入及显示部分由触 摸屏人机界面实现。触摸屏人机界面与PLC通过RS485接口通讯，通过触摸 屏界面上设置各种功能按键可以方便地对起重机的各项结构参数、工作参' 数、报警参数等进行设置，并能实现实际参数的校正。人机界面具有良好的显示功能和可操作性，方便操作员进行观测与操作。当起重机处于危险操作 状况时，报警装置会向操作员提供声光预警。当出现紧急情况时，PLC将强 制停止危险操作，并通过输出点控制声光报警装置发出限动报警，以保证起 重机的安全。
本系统的主要功能是
1、 通过中文会话式人机界面实现起重机起重力矩的安全监测，实时显示' 起重机的工作幅度、实际起重量、额定起重量、起重臂角、吊点高度、实时 时钟等。并设置实际起重量零位校正、角度校正、高度校正等多种功能。
2、 当起重机实际起重量与额定起重量的百分比大于或等于预警值时，黄 色指示灯闪亮作预警处理。
3、 当起重机实际起重量与额定起重量的百分比大于或等于报警值时，系 统声光报警，同时切断起重机向危险方向的动作，但允许其向安全方向动作。 并对起重过程中出现的危险、超载等异常情况进行记录，以便及时进行分析 查询。
权利要求1、集成于起重机控制系统PLC为主控制器的力矩限制器，包括信息采集模块，放大器模块，模拟量处理模块，PLC数据处理模块，人机界面的设置，声光报警和限动保护装置，其特征在于信息采集模块的输出与放大器模块输入连接，放大器模块输出与模拟量模块输入连接，模拟量模块输出与PLC数据处理模块输入连接，PLC数据处理模块输出与人机界面设置，声光报警和限动保护装置连接，信息采集模块把从检测装置采集的信号传输给放大器模块，放大器模块将信号放大后传输给模拟量模块进行模/数转换，再由PLC进行数据处理，求得起重机的工作参数，显示在与PLC相连的人机界面上，并能作出安全保护控制。
2、 根据权利要求1所述的集成于起重机控制系统PLC为主控制器 的力矩限制器，其特征是向信息采集模块提供信息的检测装置是压力传 感器、角度传感器和高度传感器。
专利摘要本实用新型集成于起重机控制系统PLC为主控制器的力矩限制器，属起重机控制系统领域，本力矩限制器包括信息采集模块，放大器模块，模拟量处理模块，PLC数据处理模块，人机界面的设置，声光报警和限动保护装置，作业时PLC信息采集模块将检测的信号传送给PLC的模拟量模块进行A/D(模/数)转换，再由PLC的CPU进行数据处理，通过建立数学模型求得起重臂的相关控制参数，显示在与PLC相连的人机界面上，并能根据起重机实际工作状况作出安全保护控制，本新型以PLC为主控制器的力矩限制器，实现了力矩控制的多种功能，相比以往的力矩限制器，调试简单、安装方便、操作简洁、可视性更好；集成于起重机控制系统中，降低了成本，具有显著的社会和经济效益。
文档编号B66C23/00GK201161883SQ20072008788
公开日2008年12月10日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者巍 余, 张建钢, 郑席辉 申请人:中铁武桥重工股份有限公司