升降设备控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种升降设备控制系统。


背景技术：

2.随着控制技术领域的发展，自动控制技术水平要求越来越高，尤其是使用人工操作存在效率低的领域，例如，对输电线的检修领域等，在进行输电线检修前，一般是由人工爬到塔顶，再使用人工将输电线检修机器人从塔底运至塔顶，存在自动化控制效率低的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种升降设备控制系统，用以解决现有技术中升降设备控制效率低的缺陷，实现了提高升降设备控制效率的效果。
4.本实用新型提供一种升降设备控制系统，包括：控制模块，包括主控单元、搭载状态检测单元和升降状态确定单元；所述搭载状态检测单元和升降状态确定单元均与所述主控单元连接；所述搭载状态检测单元用于检测在所述升降设备控制系统上搭载的搭载设备的搭载状态；所述升降状态确定单元用于确定所述搭载设备的升降状态；供电模块，连接所述主控单元，用于提供电源信号；升降执行模块，分别与所述主控单元和所述供电模块连接，用于分别接收所述主控单元发送的升降执行信号和所述供电模块提供的所述电源信号；所述升降执行信号是所述主控单元根据所述搭载状态和所述升降状态生成的对应的信号。
5.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述搭载状态检测单元包括压力传感器，所述压力传感器连接所述主控单元，用于接收所述搭载设备产生的压力信号，将所述压力信号发送到所述主控单元，以使所述主控单元根据所述压力信号检测所述搭载设备的状态。
6.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述主控单元包括模拟量输入接口，所述压力传感器与所述模拟量输入接口连接，通过所述模拟量输入接口发送所述压力信号给所述主控单元。
7.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述主控单元包括数字量输入接口，所述升降状态确定单元与所述数字量输入接口连接，通过所述数字量输入接口，将触发信号发送到所述主控单元，以使所述主控单元根据所述触发信号确定所述搭载设备的升降状态。
8.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述控制模块还包括应急处置单元，所述应急处置单元连接所述主控单元，用于在紧急情况下，发送应急处置信号到所述主控单元，以使所述主控单元根据所述应急处置信号控制所述升降执行模块。
9.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述应急处置单元包括:上升触发元件、下降触发元件和急停触发元件；所述上升触发元件、所述下降触发元件和所述急停
触发元件均与所述数字量输入接口连接，通过所述数字量输入接口分别发送应急处置信号给所述主控单元。
10.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述控制模块还包括无线遥控单元，所述无线遥控单元连接所述主控单元，用于发送遥控信号给所述主控单元，以使主控单元根据所述遥控信号，控制所述升降执行模块。
11.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述控制模块还包括搭载设备限位单元，所述搭载设备限位单元连接所述主控单元，用于发送位置信息信号给所述主控单元，以使所述主控单元根据所述位置信息信号，控制所述升降执行模块的运行速度；所述位置信息信号为所述搭载设备在所述升降设备上的位置信息对应的信号。
12.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述搭载设备限位单元包括上限位开关和下限位开关，所述上限位开关和所述下限位开关均连接所述主控单元。
13.根据本实用新型提供的一种升降设备控制系统，所述升降执行模块包括执行控制单元和执行单元，所述主控单元、所述执行控制单元和所述执行单元依次连接，所述执行控制单元用于接收所述主控单元发送的所述升降执行信号和所述供电模块发送的所述电源信号，将所述升降执行信号和所述电源信号发送给所述执行单元；所述执行单元，用于接收所述升降执行信号和所述电源信号，利用所述升降执行信号执行本端的执行动作。
14.本实用新型提供的升降设备控制系统，通过设置控制模块、供电模块和升降执行模块，其中在控制模块中设置主控单元、搭载状态检测单元和升降状态确定单元，所述搭载状态检测单元和升降状态确定单元均与所述主控单元连接；所述搭载状态检测单元用于检测在所述升降设备控制系统上搭载的搭载设备的状态；所述升降状态确定单元用于确定所述搭载设备的升降状态；供电模块连接所述主控单元，用于提供电源信号；升降执行模块，分别与所述主控单元和所述供电模块连接，用于分别接收所述主控单元发送的升降执行信号和所述供电模块提供的所述电源信号。能够达到利用搭载状态检测单元检测在升降设备控制系统上搭载的搭载设备的搭载状态，以及通过升降状态确定单元确定搭载设备的升降状态，主控模块根据上述搭载状态和升降状态生成升降执行信号，并将该升降执行信号发送给升降执行模块，实现过程减少了人力投入，提高了自动化水平，从而达到了提高升降设备控制效率的目的。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
16.图1是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之一；
17.图2是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之二；
18.图3是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之三；
19.图4是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之四；
20.图5是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之五；
21.图6是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之六；
22.图7是本实用新型提供的升降设备控制系统的结构示意图之七；
23.图8是本实用新型提供的升降设备控制系统的接线示意图；
24.附图标记：
25.100：主控单元；
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101：rs485串口；
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202：上限位开关；
26.203：下限位开关；
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204：上升触发元件； 205：下降触发元件；
27.206：急停触发元件； 207：驱动器故障触发元件； 208：遥控上升元件；
28.209：遥控暂停元件；
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210：遥控下降元件； 211：压力传感器；
29.212：电机驱动器。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.下面结合图1-图8描述本实用新型的升降设备控制系统。
32.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种升降设备控制系统，包括：控制模块，包括主控单元、搭载状态检测单元和升降状态确定单元；其中搭载状态检测单元和升降状态确定单元均与上述主控单元连接；上述搭载状态检测单元用于检测在升降设备控制系统上搭载的搭载设备的搭载状态；上述升降状态确定单元用于确定搭载设备的升降状态；供电模块，连接上述主控单元，用于提供电源信号；升降执行模块，分别与主控单元和供电模块连接，用于分别接收主控单元发送的升降执行信号和供电模块提供的电源信号；其中的升降执行信号是主控单元根据搭载状态和升降状态生成的对应的信号。
33.其中，搭载状态是指搭载设备在升降设备控制系统上搭载正常或者异常的状态。升降状态是指搭载设备在升降设备控制系统控制的升降设备上进行上升或者下降动作的状态。
34.本实用新型提供的升降设备控制系统，通过设置控制模块、供电模块和升降执行模块，其中在控制模块中设置主控单元、搭载状态检测单元和升降状态确定单元，搭载状态检测单元和升降状态确定单元均与主控单元连接；搭载状态检测单元用于检测在升降设备控制系统上搭载的搭载设备的状态；升降状态确定单元用于确定搭载设备的升降状态；供电模块连接主控单元，用于提供电源信号；升降执行模块，分别与主控单元和供电模块连接，用于分别接收主控单元发送的升降执行信号和供电模块提供的电源信号。能够达到利用搭载状态检测单元检测在升降设备控制系统上搭载的搭载设备的搭载状态，以及通过升降状态确定单元确定搭载设备的升降状态，主控模块根据上述搭载状态和升降状态生成升降执行信号，并将该升降执行信号发送给升降执行模块，实现过程减少了人力投入，提高了自动化水平，从而达到了提高升降设备控制效率的目的。
35.在一个实施例中，上述搭载状态检测单元包括压力传感器，其中压力传感器连接主控单元，用于接收搭载设备产生的压力信号，将压力信号发送到主控单元，以使主控单元根据压力信号检测搭载设备的搭载状态。
36.具体的，当搭载设备搭载到升降设备上之后，升降设备控制系统中的压力传感器检测该搭载设备的重量数值，将该重量数值发送给主控单元，主控单元根据该重量数值，比较该重量数值与重量阈值，当上述重量数值超过重量阈值时，主控单元判断搭载设备在上述升降设备上搭载成功。
37.在一个实施例中，如图8所示，主控单元100包括模拟量输入接口ai，压力传感器211与模拟量输入接口ai连接，通过该模拟量输入接口ai发送上述压力信号给主控单元100。
38.在一个实施例中，如图8所示，压力传感器211连接模拟量输入接口ai的端口0 和端口0-，将上述压力信号发送给主控单元100，当主控单元100接收到压力信号后，将该压力信号转换为压力数值，并可以将该压力数值展示于升降控制系统上或者其他可以展示数值的设备上。
39.在一个实施例中，上述主控单元包括数字量输入接口，上述升降状态确定单元与该数字量输入接口连接，通过数字量输入接口，将触发信号发送到主控单元，以使主控单元根据触发信号确定搭载设备的升降状态。
40.具体的，如图8所示，主控单元100包括有数字量输入接口dia，升降状态确定单元与该数字量输入接口dia中的端子0连接，将触发信号发送到主控单元100，以使主控单元根据触发信号确定搭载设备的升降状态。当上述端子0处的电平由低电平转换为高电平时，表示搭载设备的搭载状态为成功，可以控制升降设备搭载上搭载设备进行升降。
41.在一个实施例中，如图2所示，上述控制模块还包括应急处置单元，应急处置单元连接主控单元，用于在紧急情况下，发送应急处置信号到主控单元，以使主控单元根据应急处置信号控制升降执行模块。
42.其中，应急处置信号是指在紧急情况下，应急处置单元发送的信号，该信号可以为控制升降执行模块进行控制搭载设备进行上升的信号，也可以为控制升降执行模块进行控制搭载设备进行下降的信号或者控制升降执行模块进行控制搭载设备进行停止运行的信号等。
43.在一个实施例中，如图3所示，上述应急处置单元包括:上升触发元件、下降触发元件和急停触发元件；上述上升触发元件、下降触发元件和急停触发元件均与主控单元连接，通过主控单元的数字量输入接口分别发送应急处置信号给主控单元。
44.具体的，如图8所示，上升触发元件204、下降触发元件205和急停触发元件206均与主控单元100的数字量输入接口dia连接，分别通过数字量输入接口dia发送应急处置信号给主控单元100。更为具体的，当升触发元件204接收到触发操作后，数字量输入接口dia的端口3由低电平转换为高电平，主控单元100通过升降执行模块控制升降设备上升到第一预设位置。当下降触发元件205接收到触发操作后，数字量输入接口dia的端口4由低电平转换为高电平，主控单元100通过升降执行模块控制升降设备下降到第二预设位置。当急停触发元件206接收到触发操作后，数字量输入接口dia的端口5由高电平转换为低电平，主控单元100通过升降执行模块控制升降设备停止运行。
45.在一个实施例中，如图4所示，上述控制模块还包括无线遥控单元，该无线遥控单元连接上述主控单元，用于发送遥控信号给主控单元，以使主控单元根据遥控信号，控制升降执行模块。
46.具体的，无线遥控指是非接触式的遥远控制。无线遥控单元是指具有无线遥控功能的单元、模块或者设备等。例如，无线遥控器等。
47.在一个实施例中，如图8所示，无线遥控单元连接主控单元100的数字量输入接口dib，其中无线遥控单元上的遥控上升元件208接收到触发操作时，无线遥控单元将该触发信号传输给接收器，接收器通过数字量输入接口dib的端口0接收到该触发信号，该端口0此时的电平由低电平转换为高电平，发送控制信号给升降执行模块，控制升降设备上升。无线遥控单元上的遥控暂停元件209接收到触发操作时，无线遥控单元将该触发信号传输给接收器，接收器通过数字量输入接口dib的端口1接收到该触发信号，该端口1此时的电平由低电平转换为高电平，发送控制信号给升降执行模块，控制升降设备暂停运行。无线遥控单元上的遥控下降元件210接收到触发操作时，无线遥控单元将该触发信号传输给接收器，接收器通过数字量输入接口dib的端口2接收到该触发信号，该端口2此时的电平由低电平转换为高电平，发送控制信号给升降执行模块，控制升降设备下降。
48.在一个实施例中，如图5所示，上述控制模块还包括搭载设备限位单元，该搭载设备限位单元连接主控单元，用于发送位置信息信号给主控单元，以使主控单元根据上述位置信息信号，控制升降执行模块的运行速度；该位置信息信号为搭载设备在升降设备上的位置信息对应的信号。
49.其中，位置信息是指搭载设备在升降设备上的位置。例如，搭载设备在升降设备上的50米处，该50米处为搭载设备在升降设备上的位置信息。
50.具体的，在搭载设备在升降设备上运行过程中，处在升降系统的控制模块中的搭载设备限位单元会实时将搭载设备在升降设备上的位置信息信号传输给主控单元。当主控单元接收到搭载设备限位单元发送过来的位置信息信号为预设的位置信息时，控制升降执行模块减速，以使得搭载设备在升降设备上运行速度降低，以便平稳停留在预设的位置。
51.具体的，如图8所示，搭载设备限位单元包括上限位开关202和下限位开关203，上限位开关202和下限位开关203均连接主控单元100的数字量输入口dia的端口1和端口2，其中上限位开关202用于检测升降设备搭载的搭载设备上升到预设位置时，触发上限位开关202，传输触发信号到主控单元100，数字量输入口dia的端口1由高电平转换为低电平，主控单元100控制升降执行模块停止运行，以使升降设备停止上升。下限位开关203用于检测升降设备搭载的搭载设备下降到预设位置时，触发下限位开关203，传输触发信号到主控单元100，数字量输入口dia的端口2由高电平转换为低电平，主控单元100控制升降执行模块停止运行，以使升降设备停止下降。
52.在一个实施例中，如图6所示，上述升降执行模块包括执行控制单元和执行单元，上述主控单元、执行控制单元和执行单元依次连接，其中的执行控制单元用于接收主控单元发送的升降执行信号和供电模块发送的电源信号，将升降执行信号和电源信号发送给执行单元；其中执行单元，用于接收升降执行信号和电源信号，利用升降执行信号执行本端的执行动作。
53.具体的，搭载设备在升降设备运行过程中，需要升降设备控制系统中的执行单元进行具体的控制执行，执行单元的执行信号来源于与之连接的执行控制单元。可以理解的，执行单元在进行具体执行过程中，电源信号是必不可少的，执行控制单元接收供电模块发送的电源信号，将升降执行信号和电源信号发送给执行单元。
54.在一个实施例中，以升降设备为塔架爬升设备，搭载设备为输电线检修机器人为例，塔架爬升设备的控制系统为例。如图7所示，升降设备控制系统包括有控制模块、供电模块和电机驱动模块；其中，控制模块包括主控单元、压力传感器、位置开关、车体按钮、遥控器、接收器、检测塔架上方开关和检测塔架下方开关，其中的压力传感器、位置开关、车体按钮、接收器、检测塔架上方开关和检测塔架下方开关均与主控单元连接，遥控器连接上述接收器；供电模块包括电池或者电源转换单元，以及，与控制模块中主控单元连接的通信单元；电机驱动模块包括电机驱动器和电机；上述供电模块和电机驱动器均与上述主控单元连接，电机驱动器与电机连接。上述主控单元可以为plc(programmable logic controller)控制器。上述电机驱动器可以为伺服电机驱动器，电机可以为伺服电机。
55.具体的，如图8所示，其中的供电模块中的电池电量能够通过rs485通信方式，将电池状态信息和电量信息通过rs485串口101传输给上述主控单元，主控单元将上述电池状态信息和电量信息通过rs485通信传输给接收器，通过接收器传输给遥控器，以使得遥控器能够显示上述电池状态信息和电量信息。
56.具体的，如图8所示，上述电机驱动器212连接主控单元100的数字量输出口dqa的端口4、端口5、端口6和端口7，控制上述电机驱动器212的使能以及故障解除等，当端口4、端口5、端口6和端口7均从低电平转换为高电平时，发送电机开始运行的驱动信号给电机驱动器212。若驱动器出现故障，触发驱动器故障触发元件207，故障触发元件207将故障信号传输给主控单元100，主控单元100的数字量接口dia的端口6的电平由低电平转换为高电平，并将报警信号传输到上述遥控器的接收器上，以使与该接收器连接的遥控器展示该报警信息。
57.具体的，上述在紧急情况下，比如，搭载设备需要强制下降、上升或者停止移动，上述车体按钮中的自动上升按钮，自动下降按钮和急停按钮可以接收对应的触发操作，发送该触发操作对应的控制信号给主控单元，以使得主控单元根据该控制信号控制电机驱动器控制电机进行相应的动作。例如，当急停按钮接收到触发操作后，发送停止信号给主控单元，主控单元根据该停止信号控制电机停止运转，使得升降设备停止工作，相应的，搭载设备停止移动。
58.具体的，以上述电机为伺服电机为例，伺服电机根据伺服电机编码器的反馈，在相同时间内降低相同的速度，从而保证搭载设备在相同时间内停止于升降设备的相同位置。
59.在一个实施例中，控制模块的位置开关和压力传感器检测输电线检修机器人是否正确搭载以及重量是否超过预设值，并将数据传输给主控单元，主控单元将此数据与之前预先存储的数据对比，得到输电线检修机器人是否正确搭载，以及，输电线检修机器人是否重量超过预设值。若上述两项检测均无误，可以通过遥控器接收上升按钮的触发操作、下降按钮的触发操作或暂停按钮的触发操作，遥控器将上述触发操作对应的信号传输至接收器，接收器将信号传输至主控单元，主控单元接收到信号之后，控制电机驱动模块的伺服电机驱动器，伺服电机驱动器会控制伺服电机控制塔架爬升设备上下运行，运行至检测塔架下方开关或检测塔架上方开关时，触发该按钮，塔架爬升设备会减速直至停止运行。
60.以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的
部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
61.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。