一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置在各起重機上的主機、光電編碼器和變頻器，其特點是數(shù)個主機由網(wǎng)絡(luò)裝置采用無線局域網(wǎng)連接構(gòu)成多臺起重機交叉作業(yè)的防撞保護系統(tǒng)，實現(xiàn)多臺起重機的實時監(jiān)控和動態(tài)顯示；所述網(wǎng)絡(luò)裝置設(shè)置在作業(yè)區(qū)域中心位置的起重機上；所述光電編碼器采用現(xiàn)場總線通信接口與PLC主機連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有多臺起重機交叉作業(yè)的防撞保護，精度高，成本低，有效監(jiān)測臂架的空間狀態(tài)，極大的避免了臂架在工作過程中與周邊物體發(fā)生擦碰，提高了生產(chǎn)安全和效率，降低司機作業(yè)強度。
【專利說明】一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]門座式起重機為船廠或港口裝卸工件用，是船廠的重要生產(chǎn)設(shè)備，主要為起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和運行機構(gòu)。起重機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和變幅機構(gòu)驅(qū)動其臂架，可以進行水平方向的旋轉(zhuǎn)和垂直方向的擺動，運行機構(gòu)驅(qū)動門座式起重機沿地面軌道運動。近年來，工廠中設(shè)備密度逐年增高，在同一區(qū)域內(nèi)往往有多臺起重機同時作業(yè)，其作業(yè)空間相互重疊，易發(fā)生碰撞。起重機若相互發(fā)生碰撞，易造成事故。在起重機運行時，需要依靠司機和地面調(diào)度人員肉眼觀察起重機各結(jié)構(gòu)件的空間位置，人工預(yù)警，而人工觀察無量化數(shù)據(jù)，手動調(diào)節(jié)無參考坐標(biāo)，因此需要一套安全可靠的多臺門座式起重機防撞保護系統(tǒng)，以監(jiān)測多臺門座式起重機各結(jié)構(gòu)件的空間位置。目前利用GPS定位對移動車輛或者設(shè)備進行位置監(jiān)控的技術(shù)，對每臺門座式起重機的運行機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和變幅機構(gòu)進行位置監(jiān)測。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是:民用級的GPS定位精度一般都>10m，若要提高其精度到m級，則需要建立地面基站，地面基站的建設(shè)成本顯然高于門座式起重機控制系統(tǒng)的造價，衛(wèi)星無線電通信的信號易受天氣影響，衛(wèi)星信號易受干擾，而且每臺門座式起重機的運行機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和變幅機構(gòu)進行位置監(jiān)測，需要采集傳輸多臺門座式起重機的空間位置數(shù)據(jù)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)，采用無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)將設(shè)置在各起重機上的主機PLC通過無線局域網(wǎng)連接，構(gòu)成實時監(jiān)測多臺起重機臂架和行走的控制系統(tǒng)，為多臺起重機位置的監(jiān)控提供了有效的量化參考系，有效監(jiān)測臂架的空間狀態(tài)，實現(xiàn)多臺起重機交叉作業(yè)的防撞保護，極大的避免了臂架在工作過程中與周邊物體發(fā)生擦碰，確保起重機在交叉作業(yè)時的起吊運行安全，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，降低司機作業(yè)強度，生產(chǎn)安全和效率大大提高。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置在各起重機上的PLC主機、工控機、光電編碼器和變頻器，光電編碼器設(shè)置在起重機的臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)和起重機行走機構(gòu)上，PLC主機與工控機、光電編碼器和變頻器連接，臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)和起重機行走機構(gòu)由變頻器驅(qū)動，其特點是數(shù)個PLC主機由AP網(wǎng)絡(luò)裝置采用無線局域網(wǎng)連接構(gòu)成多臺起重機交叉作業(yè)的防撞保護系統(tǒng)，實現(xiàn)多臺起重機的實時監(jiān)控和工控機的動態(tài)顯示；所述AP網(wǎng)絡(luò)裝置設(shè)置在作業(yè)區(qū)域中心位置的起重機上；所述光電編碼器采用現(xiàn)場總線通信接口與PLC主機連接。
[0006]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有多臺起重機交叉作業(yè)的防撞保護，精度高，成本低，為多臺起重機位置的監(jiān)控提供了有效的量化參考系，有效監(jiān)測臂架的空間狀態(tài)，極大的避免了臂架在工作過程中與周邊物體發(fā)生擦碰，確保起重機在交叉作業(yè)時的起吊運行安全，優(yōu)化了以往僅靠人工監(jiān)測的作業(yè)方法，可提高生產(chǎn)安全性，增加生產(chǎn)效率，降低司機作業(yè)強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0008]參閱附圖1，本實用新型由設(shè)置在各起重機4上的PLC主機1、工控機2、光電編碼器3和變頻器5組成；所述光電編碼器3設(shè)置在起重機4的臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)41和起重機行走機構(gòu)42上；所述臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)41和起重機行走機構(gòu)42由變頻器5驅(qū)動，;所述數(shù)個PLC主機I由AP網(wǎng)絡(luò)裝置6采用無線局域網(wǎng)連接構(gòu)成多臺起重機4交叉作業(yè)的防撞監(jiān)控系統(tǒng)；所述AP網(wǎng)絡(luò)裝置6設(shè)置在作業(yè)區(qū)域中心位置的起重機4上；所述PLC主機I設(shè)有起重機4臂架的碰撞危險區(qū)域和報警或停機保護程序，當(dāng)起重機4臂架進入危險區(qū)域時由PLC主機I發(fā)出報警或向變頻器5發(fā)出停機保護信號，實現(xiàn)多臺起重機4的實時監(jiān)控和工控機2的動態(tài)顯示。所述每臺起重機4上的光電編碼器3接入PLC主機1，由PLC主機I控制變頻器5驅(qū)動臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)41和起重機行走機構(gòu)42運行，組成起重機4的控制閉環(huán)，其相鄰起重機4的空間位置信息則通過AP網(wǎng)絡(luò)裝置6輸入本PLC主機I ;所述PLC主機I設(shè)有無線網(wǎng)卡和以太網(wǎng)接口以獲取相鄰起重機4的空間位置信息。所述光電編碼器3通過現(xiàn)場總線通信接口與PLC主機I連接。
[0009]本實用新型是這樣安裝和工作的:將PLC主機I和工控機2設(shè)置在起重機4的司機室，AP網(wǎng)絡(luò)裝置6則設(shè)置在作業(yè)區(qū)域中心位置的某一起重機4上，安裝在各臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)41和起重機行走機構(gòu)42上的光電編碼器3通過現(xiàn)場總線通信接口與PLC主機I連接，AP網(wǎng)絡(luò)裝置6將多臺起重機4的PLC主機I接入無線局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成完整的控制閉環(huán)，操作人員可以在司機室的工控機2或觸摸屏上實時動態(tài)顯示本起重機4和相鄰的起重機4位置。光電編碼器3將起重機4位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)和臂架的空間位置坐標(biāo)傳輸?shù)絇LC主機1，PLC主機I將本機位置數(shù)據(jù)與相鄰的起重機4的位置數(shù)據(jù)進行比較和邏輯判斷。系統(tǒng)設(shè)置為監(jiān)測模式時:當(dāng)門座式起重機4的臂架進入危險區(qū)域時，司機室內(nèi)的蜂鳴器報警器和工控機2動態(tài)顯示，及時提醒司機進行操作調(diào)整。系統(tǒng)設(shè)置為自動保護模式時:PLC主機I向變頻器5發(fā)出自動停機的保護信號，實現(xiàn)多臺起重機4的實時監(jiān)控，有效監(jiān)控多臺門座式起重機4位置。為操作人員提供了有效的量化參考系，極大地避免了誤操作和門座式起重機4的臂架進入危險區(qū)域，確保起吊運行安全，大大降低司機作業(yè)強度。
[0010]以上只是對本實用新型作進一步的說明，并非用以限制本專利，凡為本實用新型等效實施，均應(yīng)包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光編和無線網(wǎng)絡(luò)的多臺起重機防撞監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置在各起重機(4)上的PLC主機(I)、工控機(2)、光電編碼器(3)和變頻器(5)，光電編碼器(3)設(shè)置在起重機(4)的臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)(41)和起重機行走機構(gòu)(42 )上，PLC主機(I)與工控機(2 )、光電編碼器(3)和變頻器(5)連接，臂架旋轉(zhuǎn)/變幅機構(gòu)(41)和起重機行走機構(gòu)(42)由變頻器(5)驅(qū)動，其特征在于數(shù)個PLC主機(I)由AP網(wǎng)絡(luò)裝置(6)采用無線局域網(wǎng)連接構(gòu)成多臺起重機(4)交叉作業(yè)的防撞保護系統(tǒng)，實現(xiàn)多臺起重機(4)的實時監(jiān)控和工控機(2)的動態(tài)顯示；所述AP網(wǎng)絡(luò)裝置(6)設(shè)置在作業(yè)區(qū)域中心位置的起重機(4)上；所述光電編碼器(3 )采用現(xiàn)場總線通信接口與PLC主機(I)連接。
【文檔編號】B66C15/04GK203938393SQ201420404982
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】熊冠楚, 張軍, 董元躍, 陳剛, 張俊杰, 劉海云, 劉濤偉 申請人:中船第九設(shè)計研究院工程有限公司