阅读说明：本技术 塔机的低压控制单元以及塔机系统 (Low-voltage control unit of tower crane and tower crane system ) 是由 姜连才 杨华平 李杨 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种塔机的低压控制单元以及塔机系统,涉及塔机的技术领域,包括：直流模块,用于将输入至所述塔机的交流电转化为低压直流电；涡流模块,用于为所述塔机的回转电机提供低压涡流；控制模块,分别与所述直流模块和所述涡流模块连接,用于根据所述塔机的中央控制系统的指令,控制所述低压直流电和所述低压涡流的输出；集成电路板,设置于所述塔机上,所述直流模块、所述涡流模块以及所述控制模块均封装于所述集成电路板上。解决了现有技术中存在的塔机的线路结构复杂使塔机的维修过程困难的技术问题。(The invention provides a low-voltage control unit of a tower crane and a tower crane system, which relate to the technical field of tower cranes and comprise the following components: the direct current module is used for converting alternating current input to the tower crane into low-voltage direct current; the eddy current module is used for providing low-voltage eddy current for a rotary motor of the tower crane; the control module is respectively connected with the direct current module and the eddy current module and is used for controlling the output of the low-voltage direct current and the low-voltage eddy current according to the instruction of a central control system of the tower crane; the integrated circuit board is arranged on the tower crane, and the direct current module, the eddy current module and the control module are all packaged on the integrated circuit board. The technical problem that the maintenance process of the tower crane is difficult due to the fact that the line structure of the tower crane is complex in the prior art is solved.)

塔机的低压控制单元以及塔机系统

技术领域

本发明涉及塔机技术领域，尤其是涉及一种塔机的低压控制单元以及塔机系统。

背景技术

塔机，即塔式起重机，是建筑工地上最常用的一种起重设备，以一节一节的接长，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。其中，塔吊(tower crane)尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。

但是，塔机所需的元器件较多，导致塔机系统的线路结构复杂，故障点较多，使塔机的维修过程困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塔机的低压控制单元以及塔机系统，以解决现有技术中存在的塔机的线路结构复杂使塔机的维修过程困难的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种塔机的低压控制单元，包括：

直流模块，用于将输入至所述塔机的交流电转化为低压直流电；

涡流模块，用于为所述塔机的回转电机提供低压涡流；

控制模块，分别与所述直流模块和所述涡流模块连接，用于根据所述塔机的中央控制系统的指令，控制所述低压直流电和所述低压涡流的输出；

集成电路板，设置于所述塔机上，所述直流模块、所述涡流模块以及所述控制模块均封装于所述集成电路板上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：

继电器模块，包括通过所述集成电路板集成在一起的多个继电器，所述多个继电器分别用于控制所述塔机的不同部分的强电。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述多个继电器通过接插件与所述集成电路板的外部元器件连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：

相序检测模块，用于检测输入至所述塔机的交流电的供电相序；

所述相序检测模块封装于所述集成电路板上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括：

通讯模块，用于与所述中央控制系统进行通讯，获取所述中央控制系统的指令，并将所述指令传输至所述控制模块；

所述通讯模块封装于所述集成电路板上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述通讯模块通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线与所述中央控制系统进行通讯。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述集成电路板通过接插件线束与所述集成电路板的外部元器件连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种塔机系统，包括：中央控制系统以及如第一方面所述的塔机的低压控制单元；

所述塔机的低压控制单元和所述中央控制系统之间通过CAN总线连接。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述中央控制系统用于通过所述塔机的低压控制单元控制所述塔机的低压供电部分。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述中央控制系统用于控制所述塔机的整体运行。

本发明实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本发明实施例提供的塔机的低压控制单元以及塔机系统，包括：直流模块、涡流模块、控制模块以及集成电路板，其中，直流模块用于将输入至塔机的交流电转化为低压直流电，涡流模块用于为塔机的回转电机提供低压涡流；控制模块分别与直流模块和涡流模块连接，控制模块用于根据塔机的中央控制系统的指令控制低压直流电和低压涡流的输出，集成电路板设置于塔机上，直流模块、涡流模块以及控制模块均封装于该集成电路板上，通过将多个控制塔机低压的功能模块集成在一起，将其全部封装于集成电路板上，使实现塔机的低压控制功能的线路得以简化，大幅度降低塔机的低压控制线路的复杂度，使对塔机的维修更加直观便捷，解决了现有技术中存在的塔机的线路结构复杂使塔机的维修过程困难的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为目前传统的塔机控制系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的塔机的低压控制单元的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的塔机的低压控制单元的另一结构示意图；

图4为本申请实施例提供的塔机系统的结构示意。

图标：1-塔机的低压控制单元；11-直流模块；12-涡流模块；13-控制模块；14-集成电路板；2-塔机系统；21-中央控制系统。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在本申请的描述中，除非另有说明，“至少一个”的含义是指一个或一个以上。例如，至少一个USB装置是指一个USB装置或一个以上USB装置。

此外，本发明的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前，传统的塔机控制系统是将各种分立的功能元件，分散安装在塔机控制柜、动力柜内，各元件通过电线单独连接，组合起来实现塔机的各项功能，如图1所示，采用单独元件组合实现各种功能，元器件众多，系统复杂，功能单元不明确，故障点多，维修困难。例如，相序检测部分、开关电源控制部分、控制器、继电器、***通讯元件、***信号采集元件以及系统涡流模块等部分都是分散安装。

因此，目前的塔机中，多个分立元件组合实现一个功能，系统复杂；而且，功能单元不明确，故障点多，安装维修困难。

基于此，本发明实施例提供的一种塔机的低压控制单元以及塔机系统，可以解决现有技术中存在的塔机的线路结构复杂使塔机的维修过程困难的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种塔机的低压控制单元以及塔机系统进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供的一种塔机的低压控制单元，如图2所示，塔机的低压控制单元1包括：直流模块11、涡流模块12、控制模块13以及集成电路板14。

其中，直流模块11用于将输入至塔机的交流电转化为低压直流电。直流模块也可以为电源输入输出单元，具体的，可以接收输入220V的交流，输出塔机所需的24V的直流(简称DC)。

需要说明的是，涡流模块12用于为塔机的回转电机提供低压涡流。具体的，涡流模块可以根据需要为回转电机提供可控制动涡流电流。

在实际应用中，控制模块13分别与直流模块和涡流模块连接，用于根据塔机的中央控制系统的指令，控制低压直流电和低压涡流的输出。

本申请实施例中，集成电路板14设置于塔机上，直流模块、涡流模块以及控制模块均封装于集成电路板上。

通过集成电路板，能够使塔机的低压控制单元体积最小化，节约了系统的整体安装空间。而且，集成线路板流水线生产，大幅度提高了模块的生产效率，系统模块化安装，大幅度降低控制系统的装配强度和复杂度，使生产效率化。

在实际应用中，控制模块13可以为处理器的形式。该处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述功能可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各功能及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的功能可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。

在一些实施例中，塔机的低压控制单元还包括：继电器模块。该继电器模块包括通过集成电路板集成在一起的多个继电器，多个继电器分别用于控制塔机的不同部分的强电。继电器模块能够将多路继电器通过集成电路形式集成在一起，实现了线路的简化。

在一些实施例中，多个继电器通过接插件与集成电路板的外部元器件连接。继电器模块通过接插件与外界连接，实现了塔机各项功能的有效控制。

在一些实施例中，塔机的低压控制单元还包括：相序检测模块，用于检测输入至塔机的交流电的供电相序；相序检测模块封装于集成电路板上。相序检测模块通过对提供给塔机的电源电压即供电相序等进行检测，为系统提供监控保护，以保证塔机的安全性。

在一些实施例中，塔机的低压控制单元还包括：通讯模块，用于与中央控制系统进行通讯，获取中央控制系统的指令，并将指令传输至控制模块；通讯模块封装于集成电路板上。

通讯模块可以作为***信号采集及通讯模块，采集塔机输入信号，通过通讯单元实现模块与中央显控系统的数据通讯。通过通讯模块能够实现塔机的低压控制单元与中央控制系统之间的数据快速、有效的传输。

在一些实施例中，通讯模块通过CAN总线与中央控制系统进行通讯。功能的模块化，将功能模块集成在一起，通过CAN通讯与主机连接，更方便系统的设计、布置和安装。

在一些实施例中，集成电路板通过接插件线束与集成电路板的外部元器件连接。也可以理解为，集成电路板与外界各模块及执行元件的连接方式采用接插件线束连接。塔机的低压控制单元采用集成线路板封装设计，通过接插件线束与外界进行通讯，实现各模块单元功能的独立运行，互不影响。

本申请实施例提供的塔机的低压控制单元可以作为一种塔机低压集成控制单元，如图3所示，将传统的多个分立元件功能模块通过系统集成的方式，集成为一个低压集成控制单元，此单元主要包含相序检测模块、电源输入输出模块、涡流输出模块、继电器模块以及***信号采集及通讯模块等功能模块。即塔机的低压控制单元按五大功能模块集成设计，主要包括：电源输入输出模块、相序检测模块、涡流输出模块，继电器集成模块及***信号采集及通讯模块。

通过对塔机低压电源、相序、涡流模块、低压DI信号的输入及控制继电器等功能元器件进行系统集成，集成后的塔机的低压控制单元既能满足塔机控制系统低压电源的供给，数字量DI的采集输入，相序的判断、涡流电源的控制与输出，同时能通过继电器实现对外部强电部份的控制。因此，可以解决塔机电气系统的复杂化问题，简化控制系统的构成，实现功能模块化设计，提高系统设计的效率和控制系统运行可靠性和高效性，提高系统的维修直观便捷性。

实施例二：

本发明实施例提供的一种塔机系统，如图4所示，塔机系统2包括：中央控制系统21以及上述实施例一提供的塔机的低压控制单元；塔机的低压控制单元1和中央控制系统21之间通过CAN总线连接。

具体的，如图4所示，塔机的低压控制单元1中的控制模块13通过塔机的低压控制单元1中的通讯模块，获取中央控制系统21传输的指令，以根据该指令控制低压直流电和低压涡流的输出。

通过在基于CAN总线的基础上，对塔机低压电源、相序、涡流模块、低压输入(简称DI)信号的输入及控制继电器等功能元器件进行系统集成，集成后的塔机的低压控制单元既能满足塔机控制系统低压电源的供给，数字量DI的采集，相序的判断、涡流电源的控制与输出，同时能通过继电器实现对外部强电部份的控制，以实现塔机的低压控制单元对塔机的低压功能的有效控制。

在一些实施例中，中央控制系统可以用于通过塔机的低压控制单元控制塔机的低压供电部分。通过塔机的低压控制单元，中央控制系统能够对塔机的低压功能进行更加有效的控制，而且，控制低压功能所需的线路也更为简洁。

在一些实施例中，中央控制系统可以用于控制塔机的整体运行。中央控制系统可以作为塔机的主控制单元，能够通过塔机其他方面控制单元，对塔机进行综合、有效的控制。

本发明实施例提供的塔机系统，与上述实施例提供的塔机的低压控制单元具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。