阅读说明：本技术 一种塔机智能电子限位开关控制器 (Intelligent electronic limit switch controller for tower crane ) 是由 仕军 阮波 于 2019-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种塔机智能电子限位开关控制器,包括前显示操作面板组件、电子线位开关控制板组件、整机机壳组件、后输入输出接口板组件,前显示操作面板组件连接在整机机壳组件的左端,后输入输出接口板组件连接在整机机壳组件的右端,电子限位开关控制板组件连接在整机机壳组件的内部,本发明采用电子限位开关控制器来代替传统塔机机械凸轮限位,可根据操作面板的设置来调节执行机构的工作状态,不需要机械的调节凸轮的形状和位置,直接通过交互面板既可达到相应的需求,操作便捷,安全可靠。(The invention relates to an intelligent electronic limit switch controller of a tower crane, which comprises a front display operation panel component, an electronic linear position switch control panel component, a whole machine shell component and a rear input/output interface panel component, wherein the front display operation panel component is connected to the left end of the whole machine shell component, the rear input/output interface panel component is connected to the right end of the whole machine shell component, and the electronic limit switch control panel component is connected to the inside of the whole machine shell component.)

一种塔机智能电子限位开关控制器

技术领域

本发明属于建筑行业塔机领域，具体涉及一种塔机智能电子限位开关控制器。

背景技术

塔机（塔式起重机的简称），是用于建筑施工的一种起重设备，而限位开关是塔机运转过程中为了预防冲顶等安全事故的一种保护装置。目前我国在塔机应用领域大部分还是使用的机械凸轮作为限位开关保护装置，机械凸轮开关在塔机应用上具有安装调试麻烦、机械触点容易损坏、功能单一的缺点，且容易造成塔机在运行过程中由于机械限位失效带来的安全事故，后果十分严重。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供了一种塔机智能电子限位开关控制器。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种塔机智能电子限位开关控制器，包括前显示操作面板组件、电子线位开关控制板组件、整机机壳组件、后输入输出接口板组件，前显示操作面板组件连接在整机机壳组件的左端，后输入输出接口板组件连接在整机机壳组件的右端，电子限位开关控制板组件连接在整机机壳组件的内部。

在本发明的一个较佳实施例中，所述前显示操作面板组件包括八段LED数码管显示、若干个LED显示灯和按键操作面板。

在本发明的一个较佳实施例中，所述电子线位开关控制板包括MCU控制电路和输入输出信号调理电路。

在本发明的一个较佳实施例中，所述整机机壳组件包括箱体、压条挡板。

在本发明的一个较佳实施例中，所述后输入输出接口板组件包括4个编码器信号采集输入接口、编码器信号使能拨码开关操作盘、电源输入接口和两个RJ45通信接口。

本发明的有益效果是：结构简单，采用电子限位开关控制器不仅有效的解决了机械凸轮调试麻烦、周期长和磨损的缺陷，还提高了操作的灵活性，使用一个电子限位开关控制器就可以对塔机起升机构、旋转机构、变幅机构和行走机构的限位信号进行灵活的配置，操作便捷，实用性更高，同时安全性更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2、是本发明整机前后面板示意图。

图3、是本发明在塔机电控系统配合变频器整体应用框图。

图4、是本发明在塔机系统上运行起升机构状态示意图。

具体实施方式

1.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，一种塔机智能电子限位开关控制器，其特征在于：包括前显示操作面板组件1、电子线位开关控制板组件2、整机机壳组件3、后输入输出接口板组件4，所述前显示操作面板组件1连接在整机机壳组件3的左端，所述后输入输出接口板组件4连接在整机机壳组件3的右端，所述电子限位开关控制板组件2连接在整机机壳组件3的内部。

下面结合附图2-4对本发明的工作原理做进一步详细说明。

实施例：参见图2，一种塔机智能电子限位开关控制器前后面板示意图，包括了操作面板、限位开关控制器传感器输入接口、数字量输出接口组件、通信接口和电源输入接口。

其中图2-A为本专利前面板示意图，其主要功能为人机交互面板，供用户配置参数使用：a表示4位八段数码管显示，其作用是为了显示当前所选择机构的编码器的值，数码管左侧为两个LED作用是显示当前起身机构的运行方向；b为本发明16路DO的输出状态指示情况；c为两列LED状态指示灯，其左边一列LED为设备工作模式的选择，其右边一列LED显示为所设置对象为哪一个机构；i为操作按键，其主要的功能是用来设置参数、调整工作模式、选择调试对象。

图2-B为专利的后面板示意图，其主要功能是设备的一些***输入输出接口，图中：d为四机构编码器使能选择拨码开关，使用该拨码开关可以在特定的时间屏蔽相应的限位功能；e为塔机专用四机构编码器（编码器与执行电机通过减速比同轴旋转）输入接口；f为本发明DO输出端子，该端子可以用来连接PLC或变频器等控制设备实现预先设计的功能；g为两个RJ45的接口，其主要目的：通信口一是为了扩展远程设定上位机软件使用的；通信口二是为了与变频器进行通讯使用的；h为本发明电源输入接口，其电压输入范围为220VAC。

实施例：参见图3，为电子限位开关控制配合塔机电控设备的系统框图，框图中j为起身机构控制变频器；k为旋转机构控制变频器；l为变幅机构控制变频器；m为旋转机构控制变频器；n为本发明设计的电子限位开关控制器。在整个电控系统中本发明的输入为塔机四机构通过编码器采集到的位置信息；输出为16路可编程的DO端子输出。

本专利所设计的塔机专用电子限位开关控制器的工作模式有两种：

a)设置模式

在电子限位开关控制器处于设置模式的时候，可以利用面板或者远程上位机输入的方式对整个控制过程中的各个运行动作的ON/OFF角度、原点设定、终点设定等属性进行设置，实现用户定制化的功能。

在进行ON/OFF点的设定点之前首先要对限位的原点和终点进行设定，设定好了原点和终点后下一步再对电子限位开关的开关点进行配置。

本专利所设计的电子限位开关提供了16个可编程的ON/OFF的设定点，可以通过面板或通讯接口结合用户的需求进行配置，该16个ON/OFF的设定点对应于16个DO的输出。DO输出可以作为限位信号直接接入到变频器的端子对执行机构进行控制。

b) 运转模式

在运转模式下，微控制器从编码器输入接口采集位置传感器编码或脉冲，对其进行处理，通过查表方式转换为相应的角度值，再将该角度值与所设置的ON/OFF角度进行比较确定出它所处的角度区间，使它所对应DO输出为有效电平状态。所以在控制系统上面可以省略PLC，仅仅只需要对电子限位开关和变频器进行编程设置即可。

实施例：参见图4，为电子限位开关控制器针对起升机构应用原理分析图。同中A点为下停机限位点、B点为下减速限位点、C点为上减速限位点、D点为上停机限为点。本专利结合塔机现场工况设置在相应点改变变频器的段速，达到防止安全事故的发生。

以设置起升机构的限位信号为例，具体操作流程如下：

1)步骤一：将电子限位开关控制器设定在设置模式，操作人员控制起升机构上升和下降到合适的位置，标定好上升终点限位和下降终点限位位置。此时电子限位开关控制将编码器的值读入并保存在flash里面。

2)步骤二：将电子限位开关控制器设定在设置模式，操作人员根据现场的经验设定好上减速限位和下减速限位位置，并配置对应的DO的使能状态，同时将配置信息保存在电子限位开关控制器中的flash里面。

3)步骤三：司机操作起升机构试运行，测试上下减速限位信号和终点限位信号，操作人员结合现场工作情况可以重复第二步操作，动态的修正在电子限位开关里面设定的ON/OFF开关点的值，以达到最佳效果。

对于旋转机构、变幅机构和行走机构具体设置方法与起升机构类似。本发明与现有技术相比具有以下益处：

1)本发明不仅仅适用于有PLC的电控系统，而且适用于无PLC的电控系统；

2)对于有些塔机无变频器直接采用工频驱动的电控系统，本发明的DO输出需要添加继电器控制板，通过继电器控制板来控制电机输入电源的接触器。直接断输入电源控制停机限位，此时没有上减速限位和下减速限位信号可以使用；

3)该电子限位开关控制器可以与传统的机械凸轮同时存在，起到双重保护的作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。