一种起重机模块化智能控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种起重机模块化智能控制系统及控制方法，包括控制单元以及受控于控制单元的动力单元，其特征在于：所述控制单元包括：用于实时采集用户给定的设定信号以及受控于控制单元的各个动力单元反馈的动作反馈信号，处理后送至中央处理单元的信号采集模块；内部嵌入多种电机控制模式程序，按照上述设定信号切换选定并运行与设定信号对应的电机控制模式程序实现对动力单元逻辑控制的中央处理单元，同时该中央处理单元还用于实时监测动力单元的运行状态，在发现异常时进行故障报警；以及按照中央处理单元输出的逻辑控制信号控制与其连接的动力单元运行的逻辑输出模块。本发明专利技术具有控制成本低、控制回路简单、故障率低、维护方便、提高整机寿命、设计生产简便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种起重机模块化智能控制系统及控制方法
本专利技术涉及一种起重机控制系统，尤其是一种起重机电动机控制领域使用的模块化智能控制系统及控制方法。
技术介绍
目前，国内还有很多领域的起重机控制机构采用串电阻方式进行电机调速，其逻辑控制系统仍然停留在上世纪九十年代的传统控制模式，即采用继电器、接触器直接搭接控制回路。其特点是：成本低、控制回路复杂、故障率高、维修频繁；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。另外，随着国家对安全生产的重视程度一再提高，起重机新国标中明确提出需要在起重机系统中增加各类检测信息。因此，对于传统的控制系统已不能满足当下技术要求，需要进行相应改造。而目前针对此类改造方式多为增加PLC控制系统，而现有的这种简单的PLC控制方式其存在：成本高、回路简单、故障率低，但是维护需要专业技术人员等问题。因此，需要一种成本低、控制回路简单、故障率低、维护方便、设计成产简便，同时能满足新国标GB/T28264-2012中明确提出的起重机信息化监控要求的控制系统，以填补国内的空白。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是要提供一种起重机模块化智能控制系统及控制方法，本专利技术用以实现起重机控制成本低、控制回路简单、故障率低、维护方便、提高整机寿命、设计生产简便等要求。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案：一种起重机模块化智能控制系统，包括控制单元以及受控于控制单元的动力单元，其特征在于：所述控制单元包括：用于实时采集用户给定的设定信号以及受控于控制单元的各个动力单元反馈的动作反馈信号，处理后送至中央处理单元的信号采集模块；内部嵌入多种电机控制模式程序，按照上述设定信号切换选定并运行与设定信号对应的电机控制模式程序实现对动力单元逻辑控制的中央处理单元，同时该中央处理单元还用于实时监测动力单元的运行状态，在发现异常时进行故障报警；以及按照中央处理单元输出的逻辑控制信号控制与其连接的动力单元运行的逻辑输出模块。所述的中央处理单元包括：内部嵌入多种电机控制模式程序的控制模式模块；按照设定信号切换选定控制模式模块内对应的电机控制模式程序的切换选定模块；按照切换选定模块给出的选定信号，调用运行对应的电机控制模式程序的微处理器以及实时监控动力单元反馈的动作反馈信号，与内部预设的故障监控程序进行比对，在发现异常时进行故障报警的故障报警模块。所述多种电机控制模式程序包括控制模式程序以及控制规格程序两种，其中所述的控制模式程序包括现有起重机电机控制涉及到常用的控制模式对应的控制模式程序，包括起升机构的单相制动控制模式程序、反接制动控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移结构的控制制动器与电机同时通断控制模式程序、一档滑行控制模式程序、频率原则反接制动停车控制模式程序等；所述的控制规格程序两种模式规格，分别为单机构模式规格以及双机构模式规格；所述单机构模式规格用于本地起重机控制应用，所述双机构模式规格用于本地起重机控制应用以及扩展起重机控制应用。所述的中央处理单元还包括用于与外围其他设备交互的DP扩展通讯模块。该通讯模块可协助本系统的控制面板给出设定信号，以实现远程切换控制等操作。所述的动力单元包括主回路控制模块组以及控制回路模块组，控制回路模块组接收到逻辑输出模块输出的控制命令后控制主回路控制模块组对与其连接的电机进行动作；其中所述的主回路控制模块包括：由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路组成的主回路控制模块一，由断路器、正反向接触器以及四个热继保护电路组成的主回路控制模块二，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、一个转子接触器组成的主回路控制模块三，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、两个转子接触器组成的主回路控制模块四，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、三个转子接触器组成的主回路控制模块五，由两组主回路控制模块五组成的主回路控制模块六以及由断路器、正反向接触器、单相制动接触器以及两个热继保护电路组成的主回路控制模块七；其中所述的控制回路模块组包括：由四个三级转子接触器组成的控制回路模块一，由五个三级转子接触器组成的控制回路模块二，由六个三级转子接触器组成的控制回路模块三，由八个三级转子接触器组成的控制回路模块四，由四个四级转子接触器组成的控制回路模块五以及由八个四级转子接触器组成的控制回路模块六。进一步的，所述的动力单元涉及到的转子接触器以及正反向接触器均由同等规格的无触点开关替换。本专利技术还提供一种起重机模块化智能控制方法：其特征在于：本方法应用于起重机电机控制过程，通过信号采集模块实时采集用户给定的设定信号以及受控于控制单元的各个动力单元反馈的动作反馈信号后；通过切换选定模块按照设定信号切换选定控制模式模块内对应的电机控制模式程序；接收到切换选定模块给出的选定信号后微处理器调用运行对应的电机控制模式程序对动力单元模组进行逻辑输出控制；同时故障报警模块实时监控动力单元反馈的动作反馈信号，并与内部预设的故障监控程序进行比对，在发现异常时进行故障报警，同时，控制单元停止输出。所述控制模式模块内部设置多种电机控制模式程序，所述多种电机控制模式程序包括控制模式程序以及控制规格程序两种，其中所述的控制模式程序包括现有起重机电机控制涉及到常用的控制模式对应的控制模式程序，包括起升机构的单相制动控制模式程序、反接制动控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移结构的控制制动器与电机同时通断控制模式程序、一档滑行控制模式程序、频率原则反接制动停车控制模式程序等；所述的控制规格程序两种模式规格，分别为单机构模式规格以及双机构模式规格；所述单机构模式规格用于本地起重机控制应用，所述双机构模式规格用于本地起重机控制应用以及扩展起重机控制应用。所述的动力单元模组包括主回路控制模块组以及控制回路模块组，控制回路模块组接收到逻辑输出模块输出的控制命令后控制主回路控制模块组对与其连接的电机进行动作；其中所述的主回路控制模块包括：由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路组成的主回路控制模块一，由断路器、正反向接触器以及四个热继保护电路组成的主回路控制模块二，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、一个转子接触器组成的主回路控制模块三，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、两个转子接触器组成的主回路控制模块四，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、三个转子接触器组成的主回路控制模块五，由两组主回路控制模块五组成的主回路控制模块六以及由断路器、正反向接触器、单相制动接触器以及两个热继保护电路组成的主回路控制模块七；其中所述的控制回路模块组包括：由四个三级转子接触器组成的控制回路模块一，由五个三级转子接触器组成的控制回路模块二，由六个三级转子接触器组成的控制回路模块三，由八个三级转子接触器组成的控制回路模块四，由四个四级转子接触器组成的控制回路模块五以及由八个四级转子接触器组成的控制回路模块六。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、设计简单、一机多用：本专利技术将现有起重机电机控制过程中涉及的常用的电机控制模式以模拟控制程序形式嵌入到中央处理单元中，通过控制面板进行自主切换模式，无需再设计控制电路，实现一机多用且本控制系统与传统控制方式相比其外围控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机模块化智能控制系统，包括控制单元以及受控于控制单元的动力单元，其特征在于：所述控制单元包括：用于实时采集用户给定的设定信号以及受控于控制单元的各个动力单元反馈的动作反馈信号，处理后送至中央处理单元的信号采集模块；内部嵌入多种电机控制模式程序，按照上述设定信号切换选定并运行与设定信号对应的电机控制模式程序实现对动力单元逻辑控制的中央处理单元，同时该中央处理单元还用于实时监测动力单元的运行状态，在发现异常时进行故障报警；以及按照中央处理单元输出的逻辑控制信号控制与其连接的动力单元运行的逻辑输出模块。

【技术特征摘要】
1.一种起重机模块化智能控制系统，包括控制单元以及受控于控制单元的动力单元，其特征在于：所述控制单元包括：用于实时采集用户给定的设定信号以及受控于控制单元的各个动力单元反馈的动作反馈信号，处理后送至中央处理单元的信号采集模块；内部嵌入多种电机控制模式程序，按照上述设定信号切换选定并运行与设定信号对应的电机控制模式程序实现对动力单元逻辑控制的中央处理单元，所述多种电机控制模式程序包括控制模式程序以及控制规格程序两种，其中所述的控制模式程序包括现有起重机电机控制涉及到常用的控制模式对应的控制模式程序，包括起升机构的单相制动控制模式程序、反接制动控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移结构的控制制动器与电机同时通断控制模式程序、一档滑行控制模式程序、频率原则反接制动停车控制模式程序；所述的控制规格程序两种模式规格，分别为单机构模式规格以及双机构模式规格；所述单机构模式规格用于本地起重机控制应用，所述双机构模式规格用于本地起重机控制应用以及扩展起重机控制应用；同时该中央处理单元还用于实时监测动力单元的运行状态，在发现异常时进行故障报警；以及按照中央处理单元输出的逻辑控制信号控制与其连接的动力单元运行的逻辑输出模块。2.根据权利要求1所述的起重机模块化智能控制系统，其特征在于：所述的中央处理单元包括：内部嵌入多种电机控制模式程序的控制模式模块；按照设定信号切换选定控制模式模块内对应的电机控制模式程序的切换选定模块；按照切换选定模块给出的选定信号，调用运行对应的电机控制模式程序的微处理器以及实时监控动力单元反馈的动作反馈信号，与内部预设的故障监控程序进行比对，在发现异常时进行故障报警的故障报警模块。3.根据权利要求2所述的起重机模块化智能控制系统，其特征在于：所述的中央处理单元还包括用于与外围其他设备交互的DP扩展通讯模块。4.根据权利要求1所述的起重机模块化智能控制系统，其特征在于：所述的动力单元包括主回路控制模块组以及控制回路模块组，控制回路模块组接收到逻辑输出模块输出的控制命令后控制主回路控制模块组对与其连接的电机进行动作；其中所述的主回路控制模块包括：由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路组成的主回路控制模块一，由断路器、正反向接触器以及四个热继保护电路组成的主回路控制模块二，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、一个转子接触器组成的主回路控制模块三，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、两个转子接触器组成的主回路控制模块四，由断路器、正反向接触器以及两个热继保护电路、三个转子接触器组成的主回路控制模块五，由两组主回路控制模块五组成的主回路控制模块六以及由断路器、正反向接触器、单相制动接触器以及两个热继保护电路组成的主回路控制模块七；其中所述的控制回路模块组包括：由四个三级转子接触器组成的控制回路模块一，由五个三级转子接触器组成的控制回...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成杰，祝庆军，犰新颖，王宝深，
申请(专利权)人：大连美恒电气有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21