塔機實時監測系統及其電路結構的製作方法

2023-04-23 12:51:06

塔機實時監測系統及其電路結構的製作方法
【專利摘要】一種塔機實時監測系統及其電路結構，塔機實時監測系統包括輸入模塊、執行模塊、處理器和控制電路模塊；輸入模塊包括風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器；風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器輸出端分別與處理器輸入端組相連，處理器輸出端組通過控制電路模塊與執行模塊相連；整體結構簡單，一方面能夠提供聲光報警引起工作人員警覺，另一方面，通過設定的保護電路自動斷開塔機控制系統電源，使塔機停止工作，對塔機進行保護。
【專利說明】
塔機實時監測系統及其電路結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及塔機領域，尤其涉及一種塔機實時監測系統及其電路結構。
【背景技術】
[0002]我國的建築用塔式起重機已越來越普遍。從普通的多層建築、房地產工程、高層建築到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程，到處都有塔式起重機的應用。塔式起重機將面臨巨大的挑戰。分析國內外同類產品的現狀後發現系統向智能化方向發展。廣泛採用集中控制、變頻式控制及計算機系統總線控制與人機截面等新技術，系統大大提高了整體的可靠性和動態精度。
[0003]而傳統的塔式起重機是以繼電器硬接線電氣控制的系統。雖然其成本低，但它使用壽命短，維護投入大，接線複雜，自動化程度低；而且這種控制致命的缺點是無法進行數據運算。到目前，國內大部分塔式起重機都採用PLC使用軟繼電器來存儲和傳遞繼電器的狀態量O和I，可以實現繼電器動作無衝擊化，而且PLC使用梯形圖語言。編程簡單，修改方便，並且帶有A/D模塊可以對模擬量輸入進行數據處理。因而使用PLC代替硬接線電氣控制來控制塔機系統，通過調節變頻器發出的頻率來控制塔機各機構電動機的轉數，從而改變各機構運轉的速度以達到變頻調速的功能，但是在塔機的安全防護問題上，通常都是將各種傳感器與PLC控制器系統整合在同一個系統，這樣做的缺陷一是不便於調試，二是降低了運轉效率，提高了製作成本，三是整合在一起故障率高。因此，有必要提供一種分離式的塔機實時監測系統及其具體的電路結構，以解決塔機的安全問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對現有技術的不足，本實用新型一種塔機實時監測系統及其電路結構，本實用新型具體技術方案如下:
[0005]—種塔機實時監測系統及其電路結構，其特徵在於:所述塔機實時監測系統包括輸入模塊(I)、執行模塊(2)、處理器(3)和控制電路模塊(4);
[0006]所述輸入模塊(I)包括風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器；
[0007]所述風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器輸出端分別與所述處理器(3)輸入端組相連，所述處理器(3)輸出端組通過所述控制電路模塊(4)與所述執行模塊(2)相連；
[0008]所述執行模塊(2)包括馬達開關K、報警器DT和散熱器M;
[0009]所述控制電路模塊(4)包括電源K5、降壓模塊Al和降壓模塊A2;
[0010]所述降壓模塊Al輸入端與電源K5正極相連，該降壓模塊Al輸入端還連接有電容ClO—端，該電容ClO另一端接地；
[0011]所述降壓模塊A2輸入端與三極體Q8集電極相連，所述三極體Q8基極與所述處理器
(3)控制埠相連，發射極與電源正極相連，在所述三極體Q8發射極與基極之間還跨接有電PlRl 2；
[0012]三極體Qll基極與所述處理器(3)第一控制埠相連，發射極接地，集電極經電阻R17與所述電源K5相連，第一 MOS管源極SI與所述電源K5正端相連，柵極Gl與所述三極體Qll集電極相連，所述第一 MOS管漏極Dl經電感LI，與馬達開關K的正電源端相連，該馬達開關K負電源端接地，在所述馬達開關K正負電源兩端間還並聯有電容C16，所述第一 MOS管漏極Dl還與二極體D4負極相連，二極體正極接地；
[0013]三極體Q14基極與所述處理器(3)第二控制埠相連，發射極接地，集電極經電阻R21與所述電源K5正端相連，第二 MOS管源極S2與所述電源K5正端相連，柵極與所述三極體Q14集電極相連，所述第二 MOS管漏極D2與所述散熱器M正極相連，所述散熱器M負極接地；
[0014]三極體QlO基極與所述處理器(3)第三控制埠相連，發射極接地，集電極與報警器DT負極相連，所述報警器DT正極與穩壓二極體Dl負極相連，該穩壓二極體Dl正極與電源K5相連。
[0015]本實用新型是這樣實現的，塔機實時監控系統中的風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器分別對塔機的各項指標進行監測，且處理器實時接收處理輸入模塊中各傳感器的參數。處理器將各傳感器傳入的信號進行處理後分別與處理器內部設定的安全標準值進行比較，當各項指標低於安全值時，處理器控制端組輸出信號，通過控制電路模塊使報警器DT工作發出警報。當某一傳感器監測到某一參數接近設定的安全臨界值，處理器控制埠輸出信號，該信號通過控制電路模塊驅動馬達開關K，馬達開關K驅動繼電器斷開塔機控制系統的電源，使的塔機停止工作，對塔機進行保護。
[0016]為更好的實現本實用新型，可進一步為:
[0017]所述電源K5正極與TVS二極體負極相連，所述TVS 二極體正極與所述電源K5負極相連。有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪湧脈衝的損壞。
[0018]本實用新型的有益效果為:整體結構簡單，塔機實時監測系統設置的輸入端能夠對各項重要參數指標進行實行動態監測，處理器對採集到的各項參數指標處理後與標準參數指標進行比較，當監測到低於設定的安全參數指標值時，一方面能夠提供聲光報警引起工作人員警覺，另一方面，通過設定的保護電路自動斷開塔機控制系統電源，使塔機停止工作，對塔機進行保護。對於用於本實用新型的電路，設計簡單，成本較低，元件都是標準件，使其本實用新型應用適應性更強，應用範圍更加廣泛。
【附圖說明】

[0019]圖1是本實用新型的電路結構框圖；
[0020]圖2是圖1控制電路模塊具體電路圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0022]如圖1和圖2所示，一種塔機實時監測系統及其電路結構，其特徵在於:塔機實時監測系統包括輸入模塊1、執行模塊2、處理器3和控制電路模塊4 ；
[0023]輸入模塊I包括風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器；
[0024]風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器輸出端分別與處理器3輸入端組相連，處理器3輸出端組通過控制電路模塊4與執行模塊2相連；
[0025]執行模塊2包括馬達開關K、報警器DT和散熱器M;
[0026]控制電路模塊4包括電源K5、降壓模塊Al和降壓模塊A2;
[0027]降壓模塊Al輸入端與電源K5正極相連，該降壓模塊Al輸入端還連接有電容ClO—端，該電容Cl O另一端接地；
[0028]降壓模塊A2輸入端與三極體Q8集電極相連，三極體Q8基極與處理器3控制埠相連，發射極與電源正極相連，在三極體Q8發射極與基極之間還跨接有電阻R12;
[0029]三極體Qll基極與處理器3第一控制埠相連，發射極接地，集電極經電阻R17與電源K5相連，第一 MOS管源極SI與電源K5正端相連，柵極Gl與三極體Qll集電極相連，第一 MOS管漏極Dl經電感LI，與馬達開關K的正電源端相連，該馬達開關K負電源端接地，在馬達開關K正負電源兩端間還並聯有電容C16，第一 MOS管漏極Dl還與二極體D4負極相連，二極體正極接地；
[0030]三極體Q14基極與處理器3第二控制埠相連，發射極接地，集電極經電阻R21與電源K5正端相連，第二 MOS管源極S2與電源K5正端相連，柵極與三極體Q14集電極相連，第二MOS管漏極D2與散熱器M正極相連，散熱器M負極接地；
[0031 ]三極體QlO基極與處理器3第三控制埠相連，發射極接地，集電極與報警器DT負極相連，報警器DT正極與穩壓二極體Dl負極相連，該穩壓二極體Dl正極與電源K5相連。
[0032]電源K5正極與TVS二極體負極相連，TVS 二極體正極與電源K5負極相連。
[0033]以上，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種塔機實時監測系統及其電路結構，其特徵在於:所述塔機實時監測系統包括輸入模塊(I)、執行模塊(2)、處理器(3)和控制電路模塊(4); 所述輸入模塊(I)包括風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器； 所述風速傳感器、無線接收器、力矩傳感器、傾角傳感器和溫度傳感器輸出端分別與所述處理器(3)輸入端組相連，所述處理器(3)輸出端組通過所述控制電路模塊(4)與所述執行模塊(2)相連； 所述執行模塊(2)包括馬達開關K、報警器DT和散熱器M; 所述控制電路模塊(4)包括電源K5、降壓模塊Al和降壓模塊A2; 所述降壓模塊Al輸入端與電源K5正極相連，該降壓模塊Al輸入端還連接有電容ClO—端，該電容Cl O另一端接地； 所述降壓模塊A2輸入端與三極體Q8集電極相連，所述三極體Q8基極與所述處理器(3)控制埠相連，發射極與電源正極相連，在所述三極體Q8發射極與基極之間還跨接有電阻R12； 三極體Qll基極與所述處理器(3)第一控制埠相連，發射極接地，集電極經電阻R17與所述電源K5相連，第一 MOS管源極SI與所述電源K5正端相連，柵極Gl與所述三極體Qll集電極相連，所述第一 MOS管漏極Dl經電感LI，與馬達開關K的正電源端相連，該馬達開關K負電源端接地，在所述馬達開關K正負電源兩端間還並聯有電容C16，所述第一 MOS管漏極Dl還與二極體D4負極相連，二極體正極接地； 三極體Q14基極與所述處理器(3)第二控制埠相連，發射極接地，集電極經電阻R21與所述電源K5正端相連，第二MOS管源極S2與所述電源K5正端相連，柵極與所述三極體Q14集電極相連，所述第二 MOS管漏極D2與所述散熱器M正極相連，所述散熱器M負極接地； 三極體QlO基極與所述處理器(3)第三控制埠相連，發射極接地，集電極與報警器DT負極相連，所述報警器DT正極與穩壓二極體Dl負極相連，該穩壓二極體Dl正極與電源K5相連。2.根據權利要求1所述一種塔機實時監測系統及其電路結構，其特徵在於:所述電源K5正極與TVS 二極體負極相連，所述TVS 二極體正極與所述電源K5負極相連。
【文檔編號】G05B19/048GK205719103SQ201620623930
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】黃文平, 楊茂森
【申請人】重慶昊廣重工機械有限公司