一種起重機模塊化智能控制系統及控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種起重機模塊化智能控制系統及控制方法，包括控制單元以及受控于控制單元的動力單元，其特征在于：所述控制單元包括：用于實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號，處理后送至中央處理單元的信號采集模塊；內部嵌入多種電機控制模式程序，按照上述設定信號切換選定并運行與設定信號對應的電機控制模式程序實現對動力單元邏輯控制的中央處理單元，同時該中央處理單元還用于實時監測動力單元的運行狀態，在發現異常時進行故障報警；以及按照中央處理單元輸出的邏輯控制信號控制與其連接的動力單元運行的邏輯輸出模塊。本發明具有控制成本低、控制回路簡單、故障率低、維護方便、提高整機壽命、設計生產簡便等優點。
【專利說明】一種起重機模塊化智能控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種起重機控制系統，尤其是一種起重機電動機控制領域使用的模塊化智能控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，國內還有很多領域的起重機控制機構采用串電阻方式進行電機調速，其邏輯控制系統仍然停留在上世紀九十年代的傳統控制模式，即采用繼電器、接觸器直接搭接控制回路。其特點是:成本低、控制回路復雜、故障率高、維修頻繁；應用這種控制方式的起重機后期維修任務繁重，容易影響使用者的正常生產。另外，隨著國家對安全生產的重視程度一再提高，起重機新國標中明確提出需要在起重機系統中增加各類檢測信息。因此，對于傳統的控制系統已不能滿足當下技術要求，需要進行相應改造。而目前針對此類改造方式多為增加PLC控制系統，而現有的這種簡單的PLC控制方式其存在:成本高、回路簡單、故障率低，但是維護需要專業技術人員等問題。
[0003]因此，需要一種成本低、控制回路簡單、故障率低、維護方便、設計成產簡便，同時能滿足新國標GB/T 28264-2012中明確提出的起重機信息化監控要求的控制系統，以填補國內的空白。
【發明內容】
[0004]鑒于已有技術存在的缺陷，本發明的目的是要提供一種起重機模塊化智能控制系統及控制方法，本發明用以實現起重機控制成本低、控制回路簡單、故障率低、維護方便、提高整機壽命、設計生產簡便等要求。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案:
[0006]一種起重機模塊化智能控制系統，包括控制單元以及受控于控制單元的動力單元，其特征在于:
[0007]所述控制單元包括:用于實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號，處理后送至中央處理單元的信號采集模塊；內部嵌入多種電機控制模式程序，按照上述設定信號切換選定并運行與設定信號對應的電機控制模式程序實現對動力單元邏輯控制的中央處理單元，同時該中央處理單元還用于實時監測動力單元的運行狀態，在發現異常時進行故障報警；以及按照中央處理單元輸出的邏輯控制信號控制與其連接的動力單元運行的邏輯輸出模塊。
[0008]所述的中央處理單元包括:內部嵌入多種電機控制模式程序的控制模式模塊；按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序的切換選定模塊；按照切換選定模塊給出的選定信號，調用運行對應的電機控制模式程序的微處理器以及實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警的故障報警模塊。
[0009]所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序等；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用。
[0010]所述的中央處理單元還包括用于與外圍其他設備交互的DP擴展通訊模塊。該通訊模塊可協助本系統的控制面板給出設定信號，以實現遠程切換控制等操作。
[0011]所述的動力單元包括主回路控制模塊組以及控制回路模塊組，控制回路模塊組接收到邏輯輸出模塊輸出的控制命令后控制主回路控制模塊組對與其連接的電機進行動作；其中所述的主回路控制模塊包括:由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊一，由斷路器、正反向接觸器以及四個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊二，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、一個轉子接觸器組成的主回路控制模塊三，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、兩個轉子接觸器組成的主回路控制模塊四，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、三個轉子接觸器組成的主回路控制模塊五，由兩組主回路控制模塊五組成的主回路控制模塊六以及由斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊七；其中所述的控制回路模塊組包括:由四個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊一，由五個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊二，由六個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊三，由八個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊四，由四個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊五以及由八個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊六。
[0012]進一步的，所述的動力單元涉及到的轉子接觸器以及正反向接觸器均由同等規格的無觸點開關替換。
[0013]本發明還提供一種起重機模塊化智能控制方法:其特征在于:本方法應用于起重機電機控制過程，通過信號采集模塊實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號后；通過切換選定模塊按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序；接收到切換選定模塊給出的選定信號后微處理器調用運行對應的電機控制模式程序對動力單元模組進行邏輯輸出控制；同時故障報警模塊實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，并與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警，同時，控制單元停止輸出。
[0014]所述控制模式模塊內部設置多種電機控制模式程序，所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序等；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用。
[0015]所述的動力單元模組包括主回路控制模塊組以及控制回路模塊組，控制回路模塊組接收到邏輯輸出模塊輸出的控制命令后控制主回路控制模塊組對與其連接的電機進行動作；其中所述的主回路控制模塊包括:由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊一，由斷路器、正反向接觸器以及四個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊二，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、一個轉子接觸器組成的主回路控制模塊三，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、兩個轉子接觸器組成的主回路控制模塊四，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、三個轉子接觸器組成的主回路控制模塊五，由兩組主回路控制模塊五組成的主回路控制模塊六以及由斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊七；其中所述的控制回路模塊組包括:由四個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊一，由五個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊二，由六個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊三，由八個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊四，由四個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊五以及由八個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊六。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果:
[0017]1、設計簡單、一機多用:本發明將現有起重機電機控制過程中涉及的常用的電機控制模式以模擬控制程序形式嵌入到中央處理單元中，通過控制面板進行自主切換模式，無需再設計控制電路，實現一機多用且本控制系統與傳統控制方式相比其外圍控制器觸點減少40%，閉合表標準對稱；
[0018]2、兩種模式結構:本發明具有兩種模式結構，所述單機構模式結構用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式結構用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用；可節約屏柜體空間和成產成本，同時電路簡單，控制線接線工時節省20% ;
[0019]3、標準模塊化組合構建控制系統動力單元，可大批量預生產，在使用時通過外接端子導線即可，并在定轉子接觸器數量一致時互換使用，使生產過程最簡化；
[0020]4、主要元器件均設置故障檢測，LCD面板顯示功能異常時的故障報警，提供故障排查方向，減少停車時間；
[0021]5、維護性優異:參數設置簡單，可實現真正現場免調試；控制線路簡單，對維護人員要求低，可面板顯示故障信息，提供故障排除指導，全面降低維護難度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明電路原理示意圖；
[0023]圖2是本發明動力單元電路原理示意圖；
[0024]圖3本發明控制單元電路原理示意圖；
[0025]圖4是本發明動力單元集中到電控柜實例圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本發明進行進一步詳細說明。
[0027]本發明主要設計思想，將現有常用的控制模式對應的諸如起升機構的單相制動控制模式、反接制動控制模式、抓斗控制控制模式以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式、一檔滑行控制模式、頻率原則反接制動停車控制模式等控制程序利用嵌入式技術集成到一個控制單元中，通過控制面板或者通訊模塊根據現場工況進行選擇，輸出對應的邏輯控制信號控制動力單元動作；同時動力單元為若干標準化的模組組成，通過外接端子導線將與控制單元對應的主回路控制模組及控制回路模組連接起來即可實現電機的正反向切換、調速控制等過程。
[0028]其主要控制過程為首先控制面板給出切換信號切換到控制單元對應的控制模式程序，隨后控制單元給出對應的邏輯控制信號控制動力單元的控制回路對應的轉子接觸器吸合，而控制回路輸出的邏輯電平信號控制主回路控制電路對應的接觸器吸合，實現轉子切電阻調速等過程。
[0029]基于上述原理，如圖1一一圖3所示，
[0030]本發明所述的控制系統主要包括控制單元以及動力單元，
[0031]所述控制單元包括:用于實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號，處理后送至中央處理單元的信號采集模塊；內部嵌入多種電機控制模式程序，按照上述設定信號切換選定并運行與設定信號對應的電機控制模式程序實現對動力單元邏輯控制的中央處理單元，同時該中央處理單元還用于實時監測動力單元的運行狀態，在發現異常時進行故障報警；以及按照中央處理單元輸出的邏輯控制信號控制與其連接的動力單元運行的邏輯輸出模塊。
[0032]所述的中央處理單元包括:內部嵌入多種電機控制模式程序的控制模式模塊；按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序的切換選定模塊；按照切換選定模塊給出的選定信號，調用運行對應的電機控制模式程序的微處理器以及實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警的故障報警模塊。
[0033]所述的中央處理單元還包括用于與外圍其他設備交互的DP擴展通訊模塊，該通訊模塊可協助本系統的控制面板給出設定信號，以實現遠程切換控制等操作，如輔助用戶直接從司機室聯動臺或遙控器發布切換命令等。
[0034]所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序等；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用；所述單機構模式規格及所述雙機構模式規格為本控制單元最多可以控制起重機的機構數，單機構模式規格只能控制一個機構(主起升、副起升、大車、小車中的一個機構)，雙機構模式規格可以至多控制兩個機構(主起升、副起升、大車、小車中的任意兩個機構)。當然也可設定其他能夠同時控制多種機構的多機構模式規格，但是目前從節約成本以及控制效果而言，單機構模式規格以及雙機構模式規格即可滿足使用需要，其機構模式規格控制邏輯實現通過中央處理單元輸出對應的邏輯控制信號控制繼電器動作完成。
[0035]所述的故障報警模塊內部預設多種故障保護程序，通過邏輯輸出模塊輸出信號以及動力單元的邏輯動作反饋信號實時監測比較，來判斷動力單元的各個元器件的運行信息，并將對應的故障信息顯示在控制面板上。(例如若邏輯輸出模塊某一端口有輸出，通過控制電路可使一動力單元正向接觸器KMl吸合，同時KMl的輔助觸點在KMl吸合時會輸入一個高電平信號進入控制單元的對應的信號輸入端即信號采集模塊對應的輸入端，則在邏輯輸出模塊某一端口輸出一定時間后，后仍未得到輸入端的信號反饋，則會認為KMl故障)
[0036]故障保護程序包括系統“斷相、相序、三相電源不平衡”保護程序，其可避免因供電電源的質量問題影響起重機安全生產；分別針對
[0037]平移機構:正向限位保護、反向限位保護、門限位保護、電機熱保護、制動器接觸器故障保護、定子接觸器故障保護、轉子接觸器故障保護、零位保護、指令故障保護等程序。
[0038]起升機構:起升重錘保護、上升限位保護、下降限位保護、起重量限制保護、超速保護、電機熱保護、定子接觸器故障保護、制動器接觸器故障保護、定子接觸器故障保護、零位保護、指令故障保護、轉子下降低速時防止鉤頭上竄保護等程序。(其故障保護基本原理均為控制單元兩端通過輸入輸出條件檢測，當滿足程序內置的邏輯故障報警時，則輸出故障信號，機構停止運行。)但是起升重錘保護則通過當檢測到重錘限位信號未進入控制單元時，輸出故障信號，斷開380V動力電源，此時機構不能上升運行，只有檔位為下降方可繼續運行。
[0039]上升限位保護:當檢測到上升限位信號未進入控制單元時，機構不能上升運行，只可向下運行。
[0040]所述的動力單元，與上述控制單元輸出端口連接，接收上述邏輯控制信號后對相應的受控器件執行對應的控制動作。所述的動力單元包括主回路控制模塊組以及控制回路模塊組，控制回路模塊組接收到邏輯輸出模塊輸出的控制命令后控制主回路控制模塊組對與其連接的電機進行動作；其中所述的主回路控制模塊包括:由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊一，由斷路器、正反向接觸器以及四個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊二，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、一個轉子接觸器組成的主回路控制模塊三，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、兩個轉子接觸器組成的主回路控制模塊四，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、三個轉子接觸器組成的主回路控制模塊五，由兩組主回路控制模塊五組成的主回路控制模塊六以及由斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊七；其中所述的控制回路模塊組包括:由四個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊一，由五個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊二，由六個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊三，由八個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊四，由四個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊五以及由八個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊六。
[0041]上述的回路控制模塊組以及控制回路模塊組為現有起重機控制動力單元中常用的基本模組類型，現場工作人員可通過實際電機使用需要確認所需接觸器個數，通過導線將不同類型的模組連接起來即可實現所需的動力單元。上述回路控制模塊組以及控制回路模塊組可集中到一個電控柜中。同時四級轉子接觸器可通過兩個三級轉子接觸器通過外部接線端子串接實現。
[0042]進一步的，所述的動力單元涉及到的轉子接觸器以及正反向接觸器均由同等規格的無觸點開關替換。
[0043]所述無觸點開關工作原理為通過控制可控硅的導通角及導通時間來實現電機正反向切換功能及轉子切電阻功能，其具有優點如:沒有普通接觸器的機械觸點，無噪音、使用壽命長；比普通接觸器的體積小，重量輕；利用可控硅來完成開關動作，從而實現無觸點切換，反應速度快；具有可控硅故障、電源故障、過溫故障的繼電器輸出功能，極大提高了開關的安全性；普通接觸器的故障狀態需要人為分析，不確定的情況十分常見，但對于可控硅無觸點開關來說故障狀態是可自檢與自保護的.可以降低風險和現場維修維護成本等。
[0044]一種起重機模塊化智能控制方法:其特征在于:本方法應用于起重機電機控制過程，通過信號采集模塊實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號后；通過切換選定模塊按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序；接收到切換選定模塊給出的選定信號后微處理器調用運行對應的電機控制模式程序對動力單元模組進行邏輯輸出控制；同時故障報警模塊實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，并與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警，同時控制單元停止輸出。
[0045]所述控制模式模塊內部設置多種電機控制模式程序，所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序等；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用。
[0046]所述的動力單元模組包括主回路控制模塊組以及控制回路模塊組，控制回路模塊組接收到邏輯輸出模塊輸出的控制命令后控制主回路控制模塊組對與其連接的電機進行動作；其中所述的主回路控制模塊包括:由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊一，由斷路器、正反向接觸器以及四個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊二，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、一個轉子接觸器組成的主回路控制模塊三，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、兩個轉子接觸器組成的主回路控制模塊四，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、三個轉子接觸器組成的主回路控制模塊五，由兩組主回路控制模塊五組成的主回路控制模塊六以及由斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊七；其中所述的控制回路模塊組包括:由四個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊一，由五個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊二，由六個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊三，由八個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊四，由四個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊五以及由八個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊六。
[0047]本發明的主要發明點即為系統無需進行原理設計，直接通過電機參數，控制方式選擇所需電路組件，實現模塊化生產。
[0048]具體給出一個實際工況實例:
[0049]待控制的起重機包含:
[0050]一個起升機構單電機
[0051]電機型號為 YZR400L1-10，P = 160KW, Il = 338A，12 = 244A，JC = 40%采用兩檔反接QR2S控制方式；
[0052]—個平移機構雙電機
[0053]電機型號為 YZR200L-8，P = 15KW, Il = 33.5，12 = 53.5A，JC = 40%采用一檔滑行反接制動停車QR4Y控制方式；
[0054]本實發明的控制單元包括
[0055]信號采集模塊；中央處理單元以及邏輯輸出模塊等。
[0056]所述的中央處理單元包括:內部嵌入多種電機控制模式程序的控制模式模塊；按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序的切換選定模塊；按照切換選定模塊給出的選定信號，調用運行對應的電機控制模式程序的微處理器以及實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警的故障報警模塊。
[0057]所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序等；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用；所述單機構模式規格及所述雙機構模式規格為本控制單元最多可以控制起重機的機構數，單機構模式規格只能控制一個機構(主起升、副起升、大車、小車中的一個機構)，雙機構模式規格可以至多控制兩個機構(主起升、副起升、大車、小車中的任意兩個機構)。當然也可設定其他能夠同時控制多種機構的多機構模式規格，但是目前從節約成本以及控制效果而言，單機構模式規格以及雙機構模式規格即可滿足使用需要，其機構模式規格控制邏輯實現通過中央處理單元輸出對應的邏輯控制信號控制繼電器動作完成。
[0058]其中控制單元兩種規格可表示為:
[0059]CO I控制單機構，本地應用；
[0060]C02控制雙機構，本地和擴展應用。
[0061]動力單元模塊包含以下規格標注化模組項:
[0062]主回路控制模塊組:
[0063]DOl內含斷路器、正反向接觸器、2個熱繼保護；
[0064]D02內含斷路器、正反向接觸器、4個熱繼保護；
[0065]D03內含斷路器、正反向接觸器、2個熱繼保護、I個轉子接觸器；
[0066]D04內含斷路器、正反向接觸器、2個熱繼保護、2個轉子接觸器；
[0067]D05內含斷路器、正反向接觸器、2個熱繼保護、3個轉子接觸器；
[0068]D06內含兩組D05元件，合為一個單元模塊；
[0069]D07內含斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器、2個熱繼保護。
[0070]控制回路模塊組:
[0071]ZOl包含4個轉子接觸器(三級)；
[0072]Z02包含5個轉子接觸器(三級)；
[0073]Z03包含6個轉子接觸器(三級)；
[0074]Z04包含8個轉子接觸器(三級)；
[0075]Z05包含4個轉子接觸器(四級)；
[0076]Z06包含8個轉子接觸器(四級)。
[0077]對應到，上述起重機則其控制過程實現:
[0078]1、根據機構數選擇控制單元模塊型號為C02 ；
[0079]2、根據控制機構的控制方式分別為起升兩檔反接和平移一檔滑行反接制動，控制面板設定控制單元為:本地應用設置為起升兩檔反接，擴展應用設置為一檔滑行反接制動停車。
[0080]3、選擇起升機構動力單元模塊型號，動力單元選擇DOl項+ZOl項，其中動力單元內部的元件選擇容量滿足起升電機額定參數的型號規格。
[0081]4、選擇平移機構動力單元模塊型號，動力單元選擇D02項+Z04項，其中動力單元內部的元件選擇容量滿足平移電機額定參數的型號規格，如圖4。
[0082]5、完成所選的控制單元模塊、動力單元模塊涉及到的模組之間的屏間過渡線，完成電氣控制部分的生產。
[0083]6、現場施工安裝，連接動力線纜，完成調試運行。
[0084]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種起重機模塊化智能控制系統，包括控制單元以及受控于控制單元的動力單元，其特征在于: 所述控制單元包括:用于實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號，處理后送至中央處理單元的信號采集模塊；內部嵌入多種電機控制模式程序，按照上述設定信號切換選定并運行與設定信號對應的電機控制模式程序實現對動力單元邏輯控制的中央處理單元，同時該中央處理單元還用于實時監測動力單元的運行狀態，在發現異常時進行故障報警；以及按照中央處理單元輸出的邏輯控制信號控制與其連接的動力單元運行的邏輯輸出模塊。
2.根據權利要求1所述的起重機模塊化智能控制系統，其特征在于:所述的中央處理單元包括:內部嵌入多種電機控制模式程序的控制模式模塊；按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序的切換選定模塊；按照切換選定模塊給出的選定信號，調用運行對應的電機控制模式程序的微處理器以及實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警的故障報警模塊。
3.根據權利要求2所述的起重機模塊化智能控制系統，其特征在于:所述的中央處理單元還包括用于與外圍其他設備交互的DP擴展通訊模塊。
4.根據權利要求1所述的起重機模塊化智能控制系統，其特征在于:所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用。
5.根據權利要求1所述的起重機模塊化智能控制系統，其特征在于:所述的動力單元包括主回路控制模塊組以及控制回路模塊組，控制回路模塊組接收到邏輯輸出模塊輸出的控制命令后控制主回路控制模塊組對與其連接的電機進行動作；其中所述的主回路控制模塊包括:由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊一，由斷路器、正反向接觸器以及四個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊二，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、一個轉子接觸器組成的主回路控制模塊三，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、兩個轉子接觸器組成的主回路控制模塊四，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、三個轉子接觸器組成的主回路控制模塊五，由兩組主回路控制模塊五組成的主回路控制模塊六以及由斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊七；其中所述的控制回路模塊組包括:由四個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊一，由五個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊二，由六個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊三，由八個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊四，由四個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊五以及由八個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊六。
6.根據權利要求1所述的起重機模塊化智能控制系統，其特征在于:所述的動力單元涉及到的轉子接觸器以及正反向接觸器均由同等規格的無觸點開關替換。
7.一種起重機模塊化智能控制方法，其特征在于:本方法應用于起重機電機控制過程，通過信號采集模塊實時采集用戶給定的設定信號以及受控于控制單元的各個動力單元反饋的動作反饋信號后；通過切換選定模塊按照設定信號切換選定控制模式模塊內對應的電機控制模式程序；接收到切換選定模塊給出的選定信號后微處理器調用運行對應的電機控制模式程序對動力單元模組進行邏輯輸出控制；同時故障報警模塊實時監控動力單元反饋的動作反饋信號，并與內部預設的故障監控程序進行比對，在發現異常時進行故障報警，同時，控制單元停止輸出。
8.根據權利要求7所述的起重機模塊化智能控制方法，其特征在于:所述控制模式模塊內部設置多種電機控制模式程序，所述多種電機控制模式程序包括控制模式程序以及控制規格程序兩種，其中所述的控制模式程序包括現有起重機電機控制涉及到常用的控制模式對應的控制模式程序，包括起升機構的單相制動控制模式程序、反接制動控制模式程序、抓斗控制控制模式程序以及平移結構的控制制動器與電機同時通斷控制模式程序、一檔滑行控制模式程序、頻率原則反接制動停車控制模式程序；所述的控制規格程序兩種模式規格，分別為單機構模式規格以及雙機構模式規格；所述單機構模式規格用于本地起重機控制應用，所述雙機構模式規格用于本地起重機控制應用以及擴展起重機控制應用。
9.根據權利要求7所述的起重機模塊化智能控制方法，其特征在于:所述的動力單元模組包括主回路控制模塊組以及控制回路模塊組，控制回路模塊組接收到邏輯輸出模塊輸出的控制命令后控制主回路控制模塊組對與其連接的電機進行動作；其中所述的主回路控制模塊包括:由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊一，由斷路器、正反向接觸器以及四個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊二，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、一個轉子接觸器組成的主回路控制模塊三，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、兩個轉子接觸器組成的主回路控制模塊四，由斷路器、正反向接觸器以及兩個熱繼保護電路、三個轉子接觸器組成的主回路控制模塊五，由兩組主回路控制模塊五組成的主回路控制模塊六以及由斷路器、正反向接觸器、單相制動接觸器以及兩個熱繼保護電路組成的主回路控制模塊七；其中所述的控制回路模塊組包括:由四個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊一，由五個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊二，由六個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊三，由八個三級轉子接觸器組成的控制回路模塊四，由四個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊五以及由八個四級轉子接觸器組成的控制回路模塊六。
【文檔編號】B66C13/22GK104444819SQ201410568108
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】王成杰, 祝慶軍, 犰新穎, 王寶深 申請人:大連美恒電氣有限公司