多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统及工作方法与流程

1.本公开涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统及工作方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.在轨道交通领域，尤其是城市轨道交通建设快速发展，轨道平板吊车的应用越来越多。目前，轨道平板吊车生产厂家对轨道平板吊车多采用传统继电器控制模式对吊车进行控制，部分生产厂家采用可编程逻辑控制器(programmablelogic controller，plc)对轨道平板吊车进行控制。
4.发明人发现，传统继电器控制模式，虽然成本比较低，但是长久使用存在继电器触点接触不良造成不能正常工作，影响运营公司正常使用；使用plc对平板吊车控制，虽然性能比较稳定，但是成本价格比较高，制作的电气控制柜较大；继电器控制和plc控制基本主要是控制单台轨道平板吊车，很难控制多台轨道平板吊车重联同时工作。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统及工作方法，解决了多台轨道平板吊车重联同时工作的难题，可实现对单台轨道平板吊车工作控制，也可以实现对多台轨道平板吊车重联同时工作的控制。
6.为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
7.本公开第一方面提供了一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统。
8.一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统，每台轨道平板吊车均包括：处理器、网络通信模块和继电器模块；
9.某台轨道平板吊车的处理器通过网络通信模块分别与其他轨道平板吊车的处理器通信，处理器通过继电器模块控制轨道平板吊车动作，处理器根据预设工作指令进行各个轨道平板吊车的重联控制。
10.进一步的，网络通信模块为以太网模块，以太网模块与处理器采用spi通信。
11.进一步的，包括至少一台中继设备或路由设备，各个轨道平板吊车的处理器均通过各自对应的网络通信模块与中继设备或路由设备通信连接。
12.更进一步的，网络通信模块为以太网模块时，各个轨道平板吊车的处理器均通过各自对应的网络通信模块通过以太网线与中继设备或路由设备通信连接。
13.更进一步的，网络通信模块为以太网模块时，网络通信模块通过以太网线与中继设备或路由设备通信连接，同时各个轨道平板吊车通过以太网线与中继设备或路由设备通信连接，且各轨道平板吊车硬件控制电路以太网网口引出的以太网线需接入同一台交换机。
14.更进一步的，处理器利用网络通信模块以及中继设备或路由设备，采用 tcp/ip传
输控制指令以使得多台轨道平板吊车同时工作。
15.进一步的，当处理器的gpio管脚输出导通时，继电器线圈通电后继电器触点导通，由常开变为常闭导通，用于控制轨道平板吊车执行相应的动作。
16.进一步的，处理器的gpio管脚处理器用于处理器的输入和输出，当轨道平板吊车工作中吊车旋转一定的角度碰到相应的行程开关时；
17.将相应的传感器信号输入处理器gpio引脚完成信号输入，根据预设控制指令将相应的gpio引脚导通驱动控制继电器模块执行相应的动作。
18.进一步的，还包括电源控制模块，电源控制模块与各个用电模块连接。
19.本公开第二方面提供了一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统的工作方法。
20.一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统的工作方法，包括以下过程：
21.当单台轨道平板吊车向轨道平板车执行吊装货物时，根据处理器的指令将吊机臂旋转到外面，将货物挂在吊机臂下部；
22.根据处理器的指令将货物旋转调到轨道平板车上，当货物旋转到相应位置后，行程开关将信号导通反馈给处理器的gpio管脚；
23.轨道平板吊车吊机臂停止工作，将所吊装的货物卸除后，再将吊机臂旋转到外面继续吊装货物；
24.吊装过程中需紧急制动时，根据处理器的指令控制吊机臂抱闸制动停止工作，根据处理器的指令吊机臂旋转回到初始位置。
25.进一步的，多台轨道平板吊车重联同时吊装货物时，
26.选择其中一台轨道平板吊车为控制主机，其余轨道平板吊车为从机；
27.在主机处，控制从机的单个吊机臂吊装货物，或者在主机处控制处同时控制多台轨道平板吊车吊机臂同时吊装货物。
28.与现有技术相比，本公开的有益效果是：
29.1、本公开所述的控制系统及工作方法，解决了多台轨道平板吊车重联同时工作的难题，可实现对单台轨道平板吊车工作控制，也可以实现对多台轨道平板吊车重联同时工作的控制。
30.2、本公开所述的控制系统及工作方法，采用嵌入式技术所设计的硬件电路控制系统，解决了多台轨道平板吊车重联作业时共同作业的难题，在轨道交通领域具有很高的应用价值。
31.本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
32.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
33.图1为本公开实施例1提供的硬件电路组成示意图。
34.图2为本公开实施例1提供的控制电路网络通信模块组成图。
35.图3为本公开实施例1提供的多台轨道平板吊车重联时硬件电路通信示意图。
36.图4为本公开实施例2提供的控制程序流程图。
具体实施方式
37.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
38.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
39.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
40.在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.实施例1：
42.如背景技术中所述，根据生产实际需要，有时运营公司需要将多台轨道平板吊车重联连挂对钢轨等吊装作业到轨道平板车上，单台吊装效率很低。
43.有鉴于此，本公开实施例1提供了一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统，包括微处理器模块、电源控制模块、网络通信模块、继电器模块、其他模块等五个模块，如图1、图2和图3所示。
44.微处理器模块：选用stm32f103zet6芯片处理数据，将调试编译好的二进制程序烧写进入stm32f103zet6芯片中用于控制执行相应操作。
45.电源控制模块：主要为所设计的硬件电路提供稳定可靠的电源，输入端接入ac220v电源，经过变压器变压，再经过整流器将交流电整流变为直流dc5v。选用tps76833芯片将直流dc5v转换成直流dc3.3v电源。
46.网络通信模块：主要为硬件电路各相关模块和不同硬件电路控制板直接提供网络通信，主要由stm32f103zet6处理器、w5500以太网控制芯片组成。 w5500以太网控制芯片与硬件电路微处理器芯片stm32f103zet6采用spi通信。
47.当对多台硬件轨道平板吊车重联控制时，不同的硬件电路之间采用以太网线连接，传输距离最长约100m，可采取增加中继站或路由器来提高通信距离。
48.通过每台轨道平板吊车的处理器和对应的继电器模块能够实现各台轨道平板吊车的单独控制；当实现多台轨道平板吊车重联同时工作时，以太网网线网口都接到同一台交换机可实现实时通信控制多台轨道平板吊车同时工作，采用 tcp/ip传输控制指令确保多台轨道平板吊车同时工作。
49.继电器模块：为所设计的硬件电路驱动执行部分，当微处理器芯片gpio相应管脚输出导通时，继电器线圈通电后继电器触点导通，由常开变为常闭导通，进而控制轨道平板吊车执行相应的工作。
50.其他模块：主要包括芯片处理器gpio管脚、jtag程序仿真下载部分等。
51.芯片处理器gpio管脚主要用于处理器芯片i/o的输入和输出，当轨道平板吊车工作中吊车旋转一定的角度碰到相应的行程开关时，将相应的传感器信号输入处理器gpio引脚完成信号输入部分，根据所编写的控制程序再将相应的gpio 引脚导通驱动控制继电器
模块执行相应的工作；jtag接口，用于将开发编译好的控制程序通过仿真器烧写到处理器模块中。
52.实施例2：
53.如图4所示，本公开实施例2提供了一种多台轨道平板吊车重联硬件电路控制系统的工作方法，利用权利要求1所述的硬件电路控制系统，包括以下过程：
54.当单台轨道平板吊车向轨道平板车执行吊装货物时，在控制面板将吊机臂旋转到外面，将货物挂在吊机臂下面，操作控制按钮吊机臂将货物旋转调到轨道平板车上；
55.当旋转到相应位置后，行程开关将信号导通反馈给处理器的gpio管脚，轨道平板吊车吊机臂停止工作；
56.将所吊装的货物卸除后，再将吊机臂旋转到外面继续吊装货物；
57.吊装过程中需紧急制动时，按下紧急停止按钮，吊机臂抱闸制动停止工作，当按下复位按钮时，吊机臂旋转回到初始位置。
58.在实际生产中，有时运营公司工作人员需将多台轨道平板吊车重联挂在一起同时吊装的货物比较多。此时，需将各轨道平板吊车硬件电路控制板tcp/ip 接口引出的以太网线接到同一台交换机处进行网络通信，便于多台轨道平板吊车重联同时吊装货物时控制吊装，此自动模式下：
59.选择其中一台轨道平板吊车为控制主机，其余轨道平板吊车为从机。在主机处，可以控制从机的单个吊机臂吊装货物；也可在主机控制处同时控制多台轨道平板吊车吊机臂同时吊装货物。
60.吊装过程中需紧急制动时，按下紧急停止按钮，吊机臂抱闸制动停止工作。当按下复位按钮时，吊机臂旋转回到初始位置。
61.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。