起重机控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种起重机控制系统。


背景技术：

2.起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称天车，航吊，吊车。
3.现有的起重机主要采用随车操作或就地控制系统，操作员就地观察并操作设备运行，且每天需多次攀爬至起重机上，在大多数工况条件不好的场合，环境污染严重，噪音大。此外，传统模式下一人操作一台设备，人员成本高，效率低下。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种起重机控制系统，用以解决现有起重机控制成本高、效率低的问题。
5.本实用新型提供一种起重机控制系统，所述起重机控制系统用于至少一台起重机的控制和监控，包括：
6.通信机构，设有用于信号传输的第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；
7.plc控制机构，所述plc控制机构与所述第一接口电连接；
8.信号采集机构，所述信号采集机构与所述第二接口电连接；
9.操作台控制机构，所述操作台控制机构与所述第三接口电连接，用于通过所述plc控制机构控制起重机；
10.dcs控制机构，所述dcs控制机构与所述第四接口电连接，用于通过所述plc控制机构控制起重机。
11.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述操作台控制机构包括：
12.操作台，所述操作台上设有控制按钮、控制开关和指示灯；
13.第一plc控制器，所述第一plc控制器设置在所述操作台中，所述第一plc控制器的一端与所述第三接口电连接，所述第一plc控制器的另一端与所述控制按钮、所述控制开关和所述指示灯电连接。
14.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述操作台控制机构还包括：显示器和第一视频处理器；
15.所述第一视频处理器设置在所述显示器中，所述第一视频处理器的一端与所述第三接口电连接，所述第一视频处理器的另一端与所述显示器电连接。
16.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述dcs控制机构包括：上位计算机，所述上位计算机的一端与所述第四接口电连接。
17.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述信号采集机构包括：
18.第一摄像头，用于设置在起重机上，采集起重机的运行情况；
19.第二摄像头，用于设置在起重机的周围，采集起重机的运行路况；
20.第二视频处理器，所述第二视频处理器的一端与所述第二接口电连接，所述第二视频处理器的另一端与所述第一摄像头和所述第二摄像头电连接。
21.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述信号采集机构还包括：传感器，用于设置在起重机上，采集起重机的动作情况。
22.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述plc控制机构包括：
23.第二plc控制器，所述第二plc控制器用于设置在起重机上；
24.第三plc控制器，所述第三plc控制器的一端与所述第一接口电连接，所述第三plc控制器的另一端与所述第二plc控制器电连接。
25.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述第二plc控制器设有至少两个，各所述第二plc控制器分别用于设置在起重机上，所述第三plc控制器的另一端与各所述第二plc控制器电连接。
26.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述通信机构包括：
27.至少一个信号转化单元，所述信号转化单元上设有所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口和所述第四接口。
28.根据本实用新型提供的一种起重机控制系统，所述通信机构与所述plc控制机构、所述信号采集机构、所述操作台控制机构和所述dcs控制机构通过光纤电连接。
29.本实用新型提供的起重机控制系统，利用通信机构连接plc控制机构、信号采集机构、操作台控制机构和dcs控制机构，将起重机控制点进行远程集中控制设计，可实现操作员在工厂中央控制室等环境舒适的场所进行设备操作控制，并实现一名操作员通过一套操作终端操控多台起重机设备运行。
附图说明
30.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。
31.图1是本实用新型一实施例提供的起重机控制系统的示意图；
32.图2是本实用新型另一实施例提供的起重机控制系统的示意图；
33.附图标记：
34.100、通信机构；101、信号转化单元；200、plc控制机构；201、第三plc控制器；202、第二plc控制器；300、信号采集机构；301、第二视频处理器；302、第一摄像头；303、第二摄像头；400、操作台控制机构；401、第一plc控制器；402、操作台；403、第一视频处理器；404、显示器；500、dcs控制机构；501、上位计算机。
具体实施方式
35.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。
36.下面结合图1至图2描述本实用新型提供的起重机控制系统，起重机控制系统用于至少一台起重机的控制和监控，该起重机控制系统包括：通信机构100、plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)控制机构200、信号采集机构300、操作台控制机构400和dcs(distributed control system，分散控制系统)控制机构500。
37.其中，通信机构100设有用于信号传输的第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；plc控制机构200与第一接口电连接；信号采集机构300与第二接口电连接；操作台控制机构400与第三接口电连接，用于通过plc控制机构控制起重机；dcs控制机构500与第四接口电连接，用于通过plc控制机构控制起重机。
38.具体而言，通信机构100讯设备负责远程集控中心与各种相关设备之间的数据传输。通信机构100与plc控制机构200、信号采集机构300、操作台控制机构400和dcs控制机构500通过光纤电连接。采用可靠的工业以太网通讯形式，配置优质光纤及光电转换模块，保证数据传输的稳定性，在其它实施例中也可采用无线的通讯连接方式与其它机构进行信息传输。plc控制机构200直接用于控制起重机。信号采集机构300用于采集显示起重机及运行环境的视频信息以及起重机运行的情况。操作台控制机构400为配置必要的起重机操作设备，通常置于业主的中控室，直接通过用户进行远程操控。dcs控制机构500为运算调度中心，在多车集控模式下，是业主任务指令的接口，经过运算，调度工厂内多台起重机的运行。
39.该起重机控制系统工作过程中，通信机构100配合plc控制机构200、信号采集机构300、操作台控制机构400和dcs控制机构500进行数据传输。操作台控制机构400发出操作指令，plc控制机构200直接用于控制起重机。操作台控制机构400可以实现手动模式下，选择操作工厂内任意一台起重机。dcs控制机构500的运算调度中心，在全自动模式时，可以管理和调度工厂内多台起重机。业主的任务指令信息通过通信机构100对工厂内的多台起重机进行调度和控制。信号采集机构300实施监控智能起重机的任务信息、工作状态及故障报警等。操作台控制机构400可通过信号采集机构300监控仓内环境。
40.本实用新型提供的起重机控制系统，利用通信机构连接plc控制机构、信号采集机构、操作台控制机构和dcs控制机构，将起重机控制点进行远程集中控制设计，可实现操作员在工厂中央控制室等环境舒适的场所进行设备操作控制，并实现一名操作员通过一套操作终端操控多台起重机设备运行。通过各核心的子系统及部件的集成设计，能实现起重机远程操作及控制信号采集，远距离实时信号传输，多台起重机集中控制，全自动模式下多机运行调度，设备运行视频监控等智能化功能。此外，此控制系统可有效提高起重机工作效率，改善操作人员的工作环境，为用户实现减员增效。整个系统控制结构简单，易于实现，具有良好的通用性，适用于目前大多数起重机设备。
41.在本实用新型提供的一个示例中，如图1和图2所示，操作台控制机构400包括：操作台402和第一plc控制器401。
42.其中，操作台402上设有控制按钮、控制开关和指示灯。第一plc控制器401设置在操作台402中，第一plc控制器401的一端与第三接口电连接，第一plc控制器401的另一端与控制按钮、控制开关和指示灯电连接。由此，操作台发送的控制指令通过第一plc控制器401传递至通信机构100，同时通信机构100传递的其他信号也可通过第一plc控制器401在操作台402对应显示。
43.于此同时，操作台控制机构还包括：显示器404和第一视频处理器403；第一视频处理器403设置在显示器404中，第一视频处理器403的一端与第三接口电连接，第一视频处理器403的另一端与显示器404电连接。由此，通过第一视频处理器403对信号的处理，显示器404可显示起重机的图像，用户可得到起重机的运行情况和运行路况等信息。显示器404可设置在操作台402上，操作台402配合的信号采集机构300通过光纤通信与厂内视频处理设备做数据通信，可以实时显示仓内摄像头、起重机上摄像头的视频画面，操作人员可以监控仓内环境。
44.在本实用新型提供的一个示例中，如图1和图2所示，信号采集机构300包括：第一摄像头302、第二摄像头303和第二视频处理器301。
45.其中，第一摄像头302用于设置在起重机上，采集起重机的运行情况；第二摄像头303用于设置在起重机的周围，采集起重机的运行路况；第二视频处理器301的一端与所述第二接口电连接，第二视频处理器301的另一端与第一摄像头302和第二摄像头303电连接，第二视频处理器301用于将第一摄像头302、第二摄像头303获取的信号进行处理，发送至通信机构100。
46.工作过程中，第一摄像头302主要用户直接获取起重机的视频，第二摄像头303则用于获取场景的视频。第二视频处理器301则对视频进行处理，并发送至通信机构100。
47.此外，为了控制的精准性，确保起重机运行到位，信号采集机构还包括：传感器，传感器用于设置在起重机上，采集起重机的动作情况。由此，在配合视频信号的通讯，传感器直接获取起重机的动作完成情况，对起重机的远程控制进行预警，确保起重机运行的稳定性。
48.在本实用新型提供的一个示例中，如图1和图2所示，plc控制机构200包括：第二plc控制器202和第三plc控制器201。
49.其中，第二plc控制器202用于设置在起重机上；第三plc控制器201的一端与第一接口电连接，第三plc控制器201的另一端与所述第二plc控制器202电连接。
50.具体而言，第三plc控制器201为上位plc控制器，而第二plc控制器202为下位plc控制器直接用于控制起重机。第三plc控制器201用于控制第二plc控制器202，配合操作台控制机构400的第一plc控制器401形成主从形式的控制网络结构。
51.操作台402通过光纤将第一plc控制器401与plc控制机构连接，进行数据传输。操作台402通过发出操作指令时，第一plc控制器401将信息通过光纤传输至第三plc控制器201，经过第三plc控制器201管理调度，将信息传递给对应的起重机的第二plc控制器202来控制起重机。从而操作台402可以实现手动模式下，选择操作工厂内任意一台起重机。
52.在起重机设有至少两个的情况下，第二plc控制器202设有至少两个，各第二plc控制器202分别用于设置在起重机上，第三plc控制器201的另一端与各第二plc控制器电连接。
53.由此，可通过单个第三plc控制器201控制多个第二plc控制器202，各第二plc控制器202可控制多个起重机同步或异步运行，从而实现对多个起重机的控制。
54.此外，在起重机设有至少两个的情况下，为简化控制，也可利用单个第二plc控制器202对多个起重机直接进行同步控制，从而可简化控制，便于用户操作。
55.本实施例中，通信机构100包括：至少一个信号转化单元101，信号转化单元101上
设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口。一般情况下，每个信号转化单元101对应一个接口，也即信号转化单元101上设有其中一个接口，用于对应plc控制机构200、信号采集机构300、操作台控制机构400和dcs控制机构500其中一个机构的信号转换。
56.在本实用新型提供的一个示例中，如图1和图2所示，dcs控制机构500包括：上位计算机501，上位计算机501的一端与第四接口电连接。上位计算机501可实现在全自动无人操作模式下，可按指令对多台起重机进行自动运行调度。通过上位计算机501通过通信机构100获取信息，对各个信息的处理可实现一个操作点实现对多台起重机的集中操作功能。
57.工作过程中，上位计算机501及集中控制软件，在多车集控模式下，是业主任务指令的接口，经过上位计算机501的运算，调度工厂内多台起重机的运行。具体地，上位计算机501是智能起重机的运算调度中心，在全自动模式时，可以管理和调度工厂内多台起重机。业主的任务指令信息通过以太网传送至上位计算机，工厂多台起重机的第二plc控制器202通过光纤将数据传送至上位计算机501。当业主发出任务指令信息，通过上位计算机501的运算处理，对工厂内的多台起重机进行调度和控制。上位计算机501配置先进控制软件和显示设备，实施监控智能起重机的任务信息、工作状态及故障报警等。
58.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。