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一种起重机变频器用的嵌入式控制系统的制作方法

2021-11-25 14:01:00 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及变频器防摇控制技术领域,尤其是涉及一种起重机变频器用的嵌入式控制系统。


背景技术:

2.公知的,起重机防摇一般分为机械防摇和程序控制防摇,机械防摇是通过在起重机上设置机械装置,来防止钢丝绳在吊运物体时出现摇晃,但是由于现场情况多样化,该方式只能够用于特定场合,无法普及;而程序控制防摇则是中央控制器通过对钢丝绳的相应参数进行计算,然后向三合一变频器发出指令,由变频器控制起重机的相应设备进行动作,从而抵消钢丝绳的晃动;但是由于中央控制器需要负责防摇计算和起重机运行计算,因此对中央控制器的硬件选择要求较高,另外,三合一变频器设置在起重机小车上,使得中央控制器与变频器之间的信号传输距离较远,而在起重机所处的工业环境中,远距离的信号传输容易被环境干扰,从而导致变频器接收到的信号不准确,最终造成程序控制防摇的效果较差;因此,综上所述,目前市场上需要一种提高程序控制防摇效果的控制系统。


技术实现要素:

3.为了克服背景技术中的不足,本实用新型公开了一种起重机变频器用的嵌入式控制系统。
4.为实现上述发明目的,本实用新型采用如下技术方案:
5.一种起重机变频器用的嵌入式控制系统,包含电源模块、可编程控制器、掉电检测模块、储存模块和人机交互显示屏;所述电源模块与可编程控制器对应电连,且电源模块与可编程控制器之间设有掉电检测模块;所述可编程控制器的输出引脚与三合一变频器、储存模块和人机交互显示屏对应电连。
6.优选的,所述储存模块包含eprom储存电路和sd卡储存电路,eprom储存电路的输出引脚与可编程控制器的输入引脚对应电连,eprom储存电路的输入引脚与可编程控制器的输出引脚对应电连,可编程控制器的信号引脚与sd卡储存电路的信号引脚对应电连,sd卡储存电路的信号引脚与人机交互显示屏的信号引脚对应电连。
7.优选的,所述掉电检测模块包含充电电路、拉法电容和掉电反馈电路,充电电路的电力输入端与电源模块对应电连,充电电路的电力输出端与拉法电容的电力输入端对应电连,拉法电容的电力输出端与可编程控制器的电力输入端对应电连;所述掉电反馈电路检测信号输入端与电源模块对应电连,掉电反馈电路的第一反馈信号输出端与拉法电容对应电连,掉电反馈电路的第二反馈信号输出端与可编程控制器的信号输入引脚对应电连。
8.优选的,所述可编程控制器的输入引脚电连接有超载检测模块,且该超载检测模块由电源模块供电。
9.优选的,所述可编程控制器的输出引脚电连接有rs

485模块。
10.优选的,所述可编程控制器设为stm32单片机。
11.优选的,所述stm32单片机的时钟电路设有独立电源。
12.由于采用如上所述的技术方案,本实用新型具有如下有益效果:
13.本实用新型公开的一种起重机变频器用的嵌入式控制系统,直接嵌入设置在三合一变频器的主板上,而可编程控制器内写入有起重机防摇程序,且该可编程控制器能够接收外部传感器的数据,即通过本系统就能够进行相应的防摇计算,从而使中央控制器能够不必再进行防摇计算,减小了中央控制器的计算量,提高了中央控制器对起重机运行程序的计算速度;并且由于可编程控制器与三合一变频器位于同一主板上,因此二者之间的信号传输受到的干扰小,使传输的防摇信号的精确度高,最终达到提高本起重机防摇效果的目的;
14.另外,通过储存模块能够对可编程控制器的程序运行数据进行动态储存,从而能够避免因为断电而造成的数据丢失;且掉电检测模块则是能够判断电源模块的供电状态,当电源模块中断供电时,通过激活备用电容为可编程控制器进行短暂的供电,并向可编程控制器传输数据保存信号,能够进一步防止可编程控制器的数据丢失。
附图说明
15.图1为本实用新型的一种结构示意图;
16.图2为掉电检测模块的结构示意图;
17.图3为储存模块的结构示意图。
18.图中:1、电源模块;2、可编程控制器;3、掉电检测模块;301、充电电路;302、拉法电容;303、掉电反馈电路;4、三合一变频器;5、储存模块;501、eprom储存电路;502、sd卡储存电路;6、人机交互显示屏;7、rs

485模块;8、超载检测模块。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型的技术方案进行说明,在描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系,仅是与本实用新型的附图对应,为了便于描述本实用新型,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:
20.结合附图1

3所述的一种起重机变频器用的嵌入式控制系统,包含电源模块1、可编程控制器2、掉电检测模块3、储存模块5、超载检测模块8和人机交互显示屏6;所述电源模块1与可编程控制器2和超载检测模块8对应电连,该电源模块1的电力由变频器供给,且该电源模块1采用线性稳压芯片,该芯片能够将电源电压进行稳压变换,转化为可编程控制器2、超载检测模块8和掉电检测模块3所需要的电压,并同时为这些模块和控制器供电;
21.所述可编程控制器2内写入有起重机防摇程序,且该控制器能够接收外部传感器的参数数据,即直接通过本可编程控制器2就能进行防摇计算,减小了中央控制器的计算负担,并且本控制系统是直接嵌入设置在三合一变频器4的主板上,因此可编程控制器2计算出的防摇信号传输给变频器时,受到的外部干扰小,防摇信号的传输精确度高,从而使本起重机的防摇效果更强,特别的,所述可编程控制器2设为stm32单片机,具体为stm32f446ret6单片机,该单片机的主频可达180mhz,能够独立实现起重机防摇摆算法的执行,另外,该单片机的时钟电路设有独立电源,当电源模块1中断供电时,该时钟电路依然能
够正常运行,从而有效保存起重机每个时刻运行状态,保证了保存的数据的完整性;
22.此外,所述可编程控制器2的输入引脚电连接有超载检测模块8,且该超载检测模块8由电源模块1供电;由于变频器在执行防摇指令时,会控制起重机的大车、小车和卷扬设备进行相应的动作,从而改变钢丝绳的受力状态,保证钢丝绳不发生摇摆,然而当起重机吊取的物体重量接近临界重量时,改变钢丝绳的受力状态有可能会让起重机处于超载状态,因此通过超载检测模块8,能够采集起重机的超载传感器检测出的超载数据,从而实时监控起重机的运行状态,若起重机在运行过程中发生超载状态时,可编程控制器2能够根据该超载状态进行相应的调整,保护本起重机的安全;
23.所述电源模块1与可编程控制器2之间设有掉电检测模块3,该检测模块能够判断电源模块1的供电状态,从而向可编程控制器2发出反馈指令,让可编程控制器2及时保存数据,防止数据丢失,根据需要,所述掉电检测模块3包含充电电路301、拉法电容302和掉电反馈电路303,充电电路301的电力输入端与电源模块1对应电连,充电电路301的电力输出端与拉法电容302的电力输入端对应电连,拉法电容302的电力输出端与可编程控制器2的电力输入端对应电连;所述掉电反馈电路303检测信号输入端与电源模块1对应电连,掉电反馈电路303的第一反馈信号输出端与拉法电容302对应电连,掉电反馈电路303的第二反馈信号输出端与单片机的输入引脚对应电连,当电源模块1中断供电时,通过掉电反馈电路303激活拉法电容302,从而利用拉法电容302为可编程控制器2进行短暂的供电,同时掉电反馈电路303向可编程控制器2发出数据保存信号,从而防止可编程控制器2内的数据丢失;而充电电路301则是能够在电源模块1正常供电时,为拉法电容302进行充电;
24.所述可编程控制器2的输出引脚与三合一变频器4、储存模块5和人机交互显示屏6对应电连,即通过可编程控制器2能够为三合一变频器4发出相应的动作指令,再使三合一变频器4控制相应的电机进行动作,进而实现对钢丝绳的防摇操作;而储存模块5则是能够对可编程控制器2的程序运行数据进行动态储存,从而能够避免因为断电而造成的数据丢失,此外,所述储存模块5包含eprom储存电路501和sd卡储存电路502,eprom储存电路501的输出引脚与可编程控制器2的输入引脚对应电连,eprom储存电路501的输入引脚与可编程控制器2的输出引脚对应电连,可编程控制器2的信号引脚与sd卡储存电路502的信号引脚对应电连,sd卡储存电路502的信号引脚与人机交互显示屏6的输入引脚对应电连,其中eprom储存电路501主要用于储存可编程控制器2运算过程中产生的部分运行数据,即实时记录起重机的运行状态,方便防摇算法的运算,并且当电源模块1的供电恢复时,eprom储存电路501能够将及时储存的运行数据再传输给可编程控制器2,使其能够继续进行防摇计算;而sd卡储存器则用于储存起重机动作数据,且该数据能够显示在人机交互显示屏6上,使得外界可通过显示屏上显示的数据,判断起重机近期运行情况以及运行状态,方便对故障进行排除;
25.此外,所述可编程控制器2的输出引脚电连接有rs

485模块7,该模块用于与外部的大数据模块进行通讯,从而实现远程对起重机监控的功能,并且该模块具有较强的信号传输稳定性,能够适应恶劣的工业环境;
26.人机交互显示屏6则是能够根据可编程控制器2做出的防摇计算给三合一变频器4发出的指令,显示出起重机的运行情况,并且显示屏还能够显示防摇程序中的某些参数,使用者能够通过人机交互功能修改这些参数,从而达到起重机调试的目的。
27.本实用新型未详述部分为现有技术,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型;因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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