专利名称：一种基于can总线的新型同步顶升控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑施工中模板与脚手架技术领域，特别是液压爬升平台和集群式爬模顶升控制领域。
背景技术：
现有的爬模爬架多点顶升方式多是采用开环控制方式，比较设定值与实际值的大小，当其超过允许值时，报警停机，之后由人工调整，这种控制方法工作效率低，很难实现多点同步控制。或是采用闭环控制方法，但其各顶升点的位移量由位移传感器采集后经传输电缆直接传输到中央控制器进行差值比较和数据处理，处理后发出的控制信号再由指令传输线传送给执行机构。此种电缆直接传输的方法抗干扰能力差，工地现场各类电磁干扰很多，经常会出现信号干扰的问题，这样使得在顶升过程中经常出现错误的操作。此外，由于现场连接的电缆线较多，在施工现场的复杂的环境条件下容易受到外界因素的影响，造成传输线缆的损坏或人为接线故障；其次，由于多数闭环控制系统所用的传感器都直接暴露在外面，容易受到外力损坏，造成检测的不准确及设备的损坏。发明内容实用新型的目的是设计一种基于CAN总线的爬模爬架同步顶升控制系统。在多点同步顶升过程中，该同步顶升控制系统由传感器检测各点顶升位移量，直接送入分控制器；分控制器中具有CAN总线功能的信号采集模块将位移信号处理后，通过CAN总线传递给主控制器进行计算比较。当比较差值大于设定允许值时，主控制器通过CAN总线向各分控制器发出控制指令，自动调节各液压缸的顶升速度，使爬模爬架的多个顶升点始终在允许的位移差内运行，以达到多点同步顶升。解决本实用新型技术问题的方案是在顶升用的油缸中安装测量顶升位移量的内嵌式位移传感器。在顶升过程中，由位移传感器测量的位移量送入分控制器中的具有CAN总线功能的信号采集模块，经过处理后以数字信号的形式通过CAN总线送入主控制器。在主控制器对多个点的位移信号进行计算比较，一旦比较差值大于设定允许差值时，主控制器将发出指令控制执行机构改变运行方式，以达到缩小各点位移差异的目的。在整个顶升过程中不间断地测量、计算、比较并及时控制位移差异点油缸的速度以减小差异。由于整个运行过程中要不断地进行调节，这就要求设计一种反应速度快，使用寿命长的执行机构，设计中采用双向固态继电器控制执行 液压系统的工作状态，确保爬模爬架多个点位能够快速响应工作指令并长期稳定工作。在所有液压缸中都安装有内嵌式位移传感器，使传感器得到最大限度的保护，确保系统的安全。整个设计可实现多个顶升点在允许位移差值内同步顶升的目的。与现有技术比较，本实用新型具有以下优点采用CAN总线技术。由于使用CAN总线技术，使得控制信号和位移信号均在同一传输线路上进行传送，减少了传输线路的数量，并且增加了通信的距离。内嵌式位移传感器装在油缸内，而不是通常使用的外部安装，这种安装方式，提高了测量的精度，有效地避免了因的外力而对其造成的损坏，使得传感器的使用寿命得以延长，最适合在建筑施工现场使用。由传感器测得的信号经过具有CAN总线功能的信号采集装置进行滤波、阻抗变换、模数转换等处理后，再以数字信号的方式传输到极大提高了信号的稳定性和精度，在传输过程中不会受到外部干扰，同时在变送器中对信号实施了过电压、过电流等保护措施，提高了信号的安全性。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。图I为本实用新型的主控制箱构造示意图。图2为本实用新型的分控制箱构造示意图。 图3为本实用新型的液压系统原理图。图4为本实用新型的数据通讯示意图。参照附图，本实用新型由主控制箱(I)、分控制箱(4)和检测动力装置(9)组成，所述的主控制箱(I)设有主控制器(2)与人机界面(3)。分控制箱(4)由CAN总线输入输出控制模块(5)、CAN总线信号采集模块(6)、电源模块(7)和固态继电器组⑶构成；检测动力装置(9)由包括液压动力单元(10)、液压油缸(11)和位移传感器(12)组成。
具体实施方式
本实用新型采用的主控制箱(I)是由工控机作为主控制器(2)，爬升位移量由位移传感器(12)测得，并传至分控制箱(4)中的CAN总线信号采集模块(6)，经过滤波、阻抗变换等处理，通过CAN总线，以数字信号形式送入主控制箱(I)中的主控制器(2)。信号在主控制器(2)中进行计算和比较，一旦出现某一位机位移量与标准位移量的差值大于设定允许值时，主控制器(2)会通过CAN总线向分控制箱(4)中发送控制信号；该信号先经过相应分控制箱⑷的CAN总线输入输出模块(5)转换成相应开关信号,再由输出端口传送至固态继电器组(8)。每个固态继电器(8)分别连接一台液压动力单元(10)的电机，通过改变固态继电器(8)的状态来控制电机正、反换向，从而实现控制液压油缸(11)伸缩控制，即控制了位移量。最终使不同的液压油缸(11)的位移量都与标准值接近，让整体爬升过程始终处于可控的正常状态。周而复始，整个爬升过程不断地进行这种调节，以保证多个顶升点在设定的偏差范围内同步爬升。本实用新型具有安全可靠，使用寿命长等优点，有效地提高了工作效率和同步精度，为该领域的技术进步起到了推进作用。
权利要求1.一种基于CAN总线的新型同步顶升控制系统，其特征在于该系统是由主控制箱(I)、分控制箱⑷和检测动力装置(9)组成。所述的主控制箱⑴设有主控制器(2)与人机界面⑶；分控制箱⑷主要由包括CAN总线输入输出控制模块(5)、CAN总线信号采集单元(6)、电源模块(7)和双向固态继电器组成(8);检测动力装置(9)由液压动カ単元(10)、液压油缸(11)和内嵌式位移传感器(12)构成。
2.根据权利要求I所述的基于CAN总线的新型同步顶升控制系统，其特征在于主控制箱(I)与分控制箱(4)之间采用CAN总线进行数据通信。
3.根据权利要求I所述的基于CAN总线的新型同步顶升控制系统，分控制箱(4)中的CAN总线输入输出控制模块(5)和CAN总线信号采集单元(6)之间采用CAN总线通信。
4.根据权利要求I所述的基于CAN总线的新型同步顶升控制系统，其特征在于液压油 缸(11)内装有位移传感器(12)。
5.根据权利要求I所述的新型爬模爬架同步顶升控制系统，其特征在于在分控制箱中控制驱动液压动カ单元(10)采用了双向控制固态继电器(8)技木。
专利摘要本实用新型公开了基于CAN总线的新型同步顶升控制系统，这个控制系统在液压爬模架爬升过程中采用CAN总线和闭环控制技术，即各分控制器随时检测各顶升点位移量通过CAN总线向主控制器上传，主控制器通过计算比较调整，向各分控制器发出控制指令，使整个爬升过程同步进行。位移信号由安装在油缸内的位置传感器测得，信号整理由信号处理器进行，信号比较判断、处理由主控制器完成，控制信号的执行由分控制器及执行机构完成；主控制器与分控制器间的信号传输由CAN总线完成。整个同步顶升控制系统具有效率高、同步精度高、使用寿命长、安全可靠等优点。
文档编号E04G11/20GK202416853SQ201120424348
公开日2012年9月5日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者任海波, 张海峰, 李扬, 李桐, 苏贝 申请人:北京市建筑工程研究院有限责任公司