專利名稱：升降機智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
-
本實用新型涉及一種控制裝置，具體涉及一種升降機智能控制裝置。
技術(shù)背景-
升降機是建筑施工中垂直運送人員及物料的一種提升機械，它主要 是由導軌架、吊籠、外籠、傳動裝置、安全裝置和附墻結(jié)構(gòu)等組成。隨 著結(jié)構(gòu)件計算、制造能力的進步，升降機的最大架設(shè)高度已由過去的標
準架設(shè)高度150米左右提高到250米以上，而根據(jù)一些特殊場所的需求， 特殊設(shè)計、制造的升降機架設(shè)高度甚至超過400米。與此形成對比的是， 國內(nèi)施工升降機的控制系統(tǒng)主要還是傳統(tǒng)的繼電器控制模式，這種控制 模式自動化水平較低、功能單一、不能實時監(jiān)控，其主要缺點有
(1) 、司機與各層站施工人員之間大多通過喊話或?qū)χv機聯(lián)系，而 施工現(xiàn)場的環(huán)境嘈雜，容易造成誤聽和誤操作。
(2) 、吊籠運行速度較低，運輸效率低下。
(3) 、功率較大的電機頻繁非柔性啟動、停止，設(shè)備機械部分 因頻繁受到尖銳沖擊而容易產(chǎn)生磨損、疲勞等，同時還使得電能嚴重消 耗，對電網(wǎng)造成很大沖擊。
(4) 、沒有載荷檢測裝置，只能依靠司機控制乘員數(shù)量和物料重量 來控制吊籠載荷，存在超載運行的嚴重隱患。
(5) 、沒有樓層呼叫及顯示功能，吊籠的運行是被動的。
(6)、沒有選層及平層功能，吊籠停層精度差，給人員和物料的 進出造成困難。
由于具有上述主要缺點，常規(guī)升降機已遠遠不能滿足新時期用戶的 要求。隨著社會的進步，以人為本己經(jīng)成為機械設(shè)備發(fā)展的一種潮流。同時，國家提高了建筑施工領(lǐng)域機械設(shè)備的安全技術(shù)標準，因此增加機 械設(shè)備的安全性、可靠性已成為當下的必然選擇。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種通過使用變頻調(diào)速技術(shù)和能量反 饋技術(shù)提高吊籠的運行效率，節(jié)約用電量，減少對電網(wǎng)的沖擊以及對設(shè) 備的磨損，通過PLC模塊作為控制裝置核心，增加樓層呼叫及顯示功能、 載荷檢測功能、自動選層及平層功能，實現(xiàn)實時狀態(tài)監(jiān)控，利用大屏幕 彩色LCD觸摸屏改善人機界面的友好性，使升降機司機可以清楚的了解 升降機所處的狀態(tài)及位置的升降機智能控制裝置。
本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的 一種升降機智能控制裝置，它由樓層呼叫模塊，輔助控制器，LCD
顯示及操作屏，信號發(fā)送接收模塊，載荷檢測及控制模塊，吊籠位置檢
測模塊，變頻驅(qū)動和能量反饋模塊，PLC模塊構(gòu)成，其特征在于樓層 呼叫模塊經(jīng)無線通訊信號與信號發(fā)送接收模塊連接，并經(jīng)導線與PLC模 塊連接；PLC模塊經(jīng)導線分別與輔助控制器、LCD顯示及操作屏、載荷 檢測及控制模塊、吊籠位置檢測模塊、變頻驅(qū)動和能量反饋模塊連接。
所述的樓層呼叫模塊由呼叫電路，發(fā)射電路，供電電路構(gòu)成，呼叫 電路與發(fā)射電路連接，并分別與供電電路連接。
所述的輔助控制器由行程限制器、相序保護器、過壓欠壓保護器、 主令元件、斷路器、繼電器、接觸器組成，可實現(xiàn)升降機的過載、漏電、 過壓、欠壓、相序、行程控制等保護和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)功能。
所述的載荷檢測及控制模塊由傳感器和單片機控制器組成，單片機 控制器可以對傳感器輸出的模擬信號進行放大、A/D轉(zhuǎn)換以及信號處理， 將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成對應的載荷信息，并通過CAN總線將載 荷信息傳輸給PLC模塊。
所述的PLC模塊由控制模塊、輸入輸出模塊、通訊模塊組成，接收并保存樓層呼叫信息、吊籠的狀態(tài)信息、載荷信息、吊籠的位置信息、
變頻器狀態(tài)信息、LCD顯示及操作屏的輸入信息。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于
該升降機智能控制裝置通過使用變頻調(diào)速技術(shù)和能量反饋技術(shù)，提 高了吊籠的運行效率，節(jié)約了用電量，減少了對電網(wǎng)的沖擊以及對設(shè)備 的磨損，并且通過PLC模塊作為控制裝置的核心，增設(shè)了樓層呼叫及顯 示功能、載荷檢測功能、自動選層及平層功能，實現(xiàn)實時狀態(tài)監(jiān)控，使 升降機司機可以清楚的了解升降機所處的位置及狀態(tài)。該裝置應用大屏 幕的彩色LCD觸摸屏，不但能提供直觀的操作界面和狀態(tài)顯示，還可以 提供大量的歷史記錄信息，極大地提高了升降機的安全性與可靠性。


圖1為升降機智能控制裝置的工作原理方框圖2、圖3、圖4、圖5為升降機智能控制裝置的電路圖。
圖中1、樓層呼叫模塊，2、 LCD顯示及操作屏，3、信號發(fā)送接收
模塊，4、載荷檢測及控制模塊，5、吊籠位置檢測模塊，6、變頻驅(qū)動和
能量反饋模塊，7、輔助控制器，8、 PLC模塊。
具體實施方式
該升降機智能控制裝置由樓層呼叫模塊1， LCD顯示及操作屏2， 信號發(fā)送接收模塊3，載荷檢測及控制模塊4，吊籠位置檢測模塊5，變 頻驅(qū)動和能量反饋模塊6，輔助控制器7及PLC模塊8構(gòu)成，樓層呼叫 模塊1經(jīng)無線通訊信號與信號發(fā)送接收模塊3連接，并經(jīng)導線與PLC模 塊8連接；PLC模塊8經(jīng)導線分別與輔助控制器7， LCD顯示及操作屏 2，載荷檢測及控制模塊4，吊籠位置檢測模塊5，變頻驅(qū)動和能量反饋 模塊6連接。樓層呼叫模塊由呼叫電路，發(fā)射電路，供電電路構(gòu)成，呼 叫電路與發(fā)射電路連接，并分別與供電電路連接。
該升降機智能控制裝置中，樓層呼叫器模塊l由呼叫電路，發(fā)射電路，供電電路構(gòu)成，安裝在每一個樓層上。呼叫電路與發(fā)射電路連接， 并分別與供電電路連接，實現(xiàn)樓層呼叫信號的接收、編碼、傳送等功能。
各個樓層的樓層呼叫器3組成樓層呼叫網(wǎng)絡(luò)，樓層呼叫網(wǎng)絡(luò)可以隨著建 筑物樓層的增高任意擴展，最多可擴展至99層。
信號發(fā)送接收模塊3安裝在吊籠頂部，由樓層呼叫信號接收器、吊 籠狀態(tài)發(fā)送接收器和單片機控制器組成。其中，樓層呼叫信號接收器、 吊籠狀態(tài)發(fā)送接收器采用市場上的成熟產(chǎn)品。單片機控制器基于CAN 總線與PLC模塊實現(xiàn)樓層呼叫信號、吊籠狀態(tài)信號的傳輸。
載荷檢測及控制模塊4由傳感器和單片機控制器組成，單片機控制 器可以對傳感器輸出的模擬信號進行放大、A/D轉(zhuǎn)換以及信號處理，將 傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成對應的載荷信息，并通過CAN總線將載 荷信息傳輸給PLC模塊8。
吊籠位置檢測模塊5由編碼器和編碼器信號讀取模塊組成。編碼器 安裝在電機或減速機的輸出軸上。編碼器信號讀取模塊安裝在變頻器內(nèi) 部，通過變頻器將吊籠位置信息傳輸給PLC模塊8。
變頻驅(qū)動和能量反饋模塊6由變頻器和與變頻器配套的能量反饋單 元組成。變頻器基于CAN總線與PLC模塊8實現(xiàn)吊籠位置以及變頻器 狀態(tài)的傳輸。
輔助控制器7由行程限制器、相序保護器、過壓欠壓保護器、主令 元件、斷路器、繼電器、接觸器組成，可實現(xiàn)升降機的過載、漏電、過 壓、欠壓、相序、行程控制等保護和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)功能。
PLC模塊8由控制模塊、輸入輸出模塊、通訊模塊組成，接收并保 存樓層呼叫信息、吊籠的狀態(tài)信息、載荷信息、吊籠的位置信息、變頻 器狀態(tài)信息、LCD顯示及操作屏2的輸入信息，實現(xiàn)歷史信息的査詢。
變頻驅(qū)動和能量反饋模塊6同時也是實現(xiàn)升降機吊籠上下運行的驅(qū) 動核心，通過變頻器，吊籠可以實現(xiàn)輕載高速、重載低速，提高運輸效率。通過能量反饋裝置，可以將吊籠下降過程中產(chǎn)生的能量反饋給電網(wǎng)，
節(jié)約能源。載荷檢測及控制模塊4能夠?qū)Φ趸\的載荷實時檢測，并將檢 測數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給PLC模塊8。當?shù)趸\超載時，它還可以使用 內(nèi)部固態(tài)繼電器輸出控制信號切斷吊籠的運行。吊籠位置檢測模塊5為 PLC模塊8提供吊籠的位置信息，使吊籠能夠?qū)崿F(xiàn)選層運行和準確平層， 方便人員和物料的進出和運送。PLC模塊8是升降機智能控制系統(tǒng)的絕 對核心，依靠通訊網(wǎng)絡(luò)，PLC模塊8先對信號發(fā)送接收模塊3、載荷檢 測及控制模塊4、吊籠位置檢測模塊5、變頻驅(qū)動和能量反饋模塊6以及 輔助控制器7的各種狀態(tài)信息進行采集，然后根據(jù)內(nèi)部控制指令對采集 到的狀態(tài)信息進行處理，最后將處理結(jié)果反饋給上述模塊并傳遞給LCD 顯示及操作屏2。 LCD顯示及操作屏2由大屏幕彩色LCD觸摸屏構(gòu)成， 在LCD顯示及操作屏2上，升降機的所有狀態(tài)一覽無遺， 一旦出現(xiàn)異常 情況，LCD顯示及操作屏2將發(fā)出明顯的聲光報警信號，提醒司機注意。 LCD顯示及操作屏2還可實現(xiàn)選層操作，通過觸摸屏幕上的數(shù)字即可將 選中的樓層信號傳輸給PLC模塊8。
權(quán)利要求1、一種升降機智能控制裝置，它由樓層呼叫模塊(1)，LCD顯示及操作屏(2)，信號發(fā)送接收模塊(3)，載荷檢測及控制模塊(4)，吊籠位置檢測模塊(5)，變頻驅(qū)動和能量反饋模塊(6)，輔助控制器(7)及PLC模塊(8)構(gòu)成，其特征在于樓層呼叫模塊(1)經(jīng)無線通訊信號與信號發(fā)送接收模塊(3)連接，并經(jīng)導線與PLC模塊(8)連接PLC模塊(8)由控制模塊、輸入輸出模塊和通訊模塊組成，通過導線分別與輔助控制器(7)、LCD顯示及操作屏(2)、載荷檢測及控制模塊(4)、吊籠位置檢測模塊(5)、變頻驅(qū)動和能量反饋模塊(6)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機智能控制裝置，其特征在于所述 的樓層呼叫模塊(1)由呼叫電路，發(fā)射電路，供電電路構(gòu)成，呼叫電路 與發(fā)射電路連接，并分別與供電電路連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的升降機智能控制裝置，其特征在于所述 的載荷檢測及控制模塊(4)由傳感器和單片機控制器組成，并通過CAN 總線與PLC模塊(8)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的升降機智能控制裝置，其特征在于所述 的輔助控制器(7)由行程限制器、相序保護器、過壓欠壓保護器、主令 元件、斷路器、繼電器、接觸器組成，并通過CAN總線與PLC模塊(8) 連接。
專利摘要本實用新型涉及一種控制裝置，具體涉及一種升降機智能控制裝置。它由樓層呼叫模塊，輔助控制器，信號發(fā)送接收模塊，載荷檢測及控制模塊，吊籠位置檢測模塊，PLC模塊等構(gòu)成，樓層呼叫模塊經(jīng)無線通訊與信號發(fā)送接收模塊連接，并經(jīng)導線與PLC模塊連接；PLC模塊經(jīng)導線分別與輔助控制器，LCD顯示及操作屏，載荷檢測及控制模塊，吊籠位置檢測模塊，變頻驅(qū)動和能量反饋模塊連接，通過PLC模塊作為控制裝置核心，實現(xiàn)實時監(jiān)控。解決了現(xiàn)有技術(shù)自動化水平較低、功能單一、不能實時監(jiān)控的問題，本實用新型應用大屏幕的彩色LCD觸摸屏，不但能提供直觀的操作界面和狀態(tài)顯示，還可以提供大量的歷史記錄信息，極大地提高了升降機安全性。
文檔編號B66B1/06GK201362531SQ20092008425
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者兵 劉, 吳光斌, 李湘民, 磊 王, 黃江民 申請人:湖北江漢建筑工程機械有限公司