一種基於can總線的新型同步頂升控制系統的製作方法
2023-06-13 01:53:16 1
專利名稱：一種基於can總線的新型同步頂升控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於建築施工中模板與腳手架技術領域，特別是液壓爬昇平臺和集群式爬模頂升控制領域。
背景技術：
現有的爬模爬架多點頂升方式多是採用開環控制方式，比較設定值與實際值的大小，當其超過允許值時，報警停機，之後由人工調整，這種控制方法工作效率低，很難實現多點同步控制。或是採用閉環控制方法，但其各頂升點的位移量由位移傳感器採集後經傳輸電纜直接傳輸到中央控制器進行差值比較和數據處理，處理後發出的控制信號再由指令傳輸線傳送給執行機構。此種電纜直接傳輸的方法抗幹擾能力差，工地現場各類電磁幹擾很多，經常會出現信號幹擾的問題，這樣使得在頂升過程中經常出現錯誤的操作。此外，由於現場連接的電纜線較多，在施工現場的複雜的環境條件下容易受到外界因素的影響，造成傳輸線纜的損壞或人為接線故障；其次，由於多數閉環控制系統所用的傳感器都直接暴露在外面，容易受到外力損壞，造成檢測的不準確及設備的損壞。發明內容實用新型的目的是設計一種基於CAN總線的爬模爬架同步頂升控制系統。在多點同步頂升過程中，該同步頂升控制系統由傳感器檢測各點頂升位移量，直接送入分控制器；分控制器中具有CAN總線功能的信號採集模塊將位移信號處理後，通過CAN總線傳遞給主控制器進行計算比較。當比較差值大於設定允許值時，主控制器通過CAN總線向各分控制器發出控制指令，自動調節各液壓缸的頂升速度，使爬模爬架的多個頂升點始終在允許的位移差內運行，以達到多點同步頂升。解決本實用新型技術問題的方案是在頂升用的油缸中安裝測量頂升位移量的內嵌式位移傳感器。在頂升過程中，由位移傳感器測量的位移量送入分控制器中的具有CAN總線功能的信號採集模塊，經過處理後以數位訊號的形式通過CAN總線送入主控制器。在主控制器對多個點的位移信號進行計算比較，一旦比較差值大於設定允許差值時，主控制器將發出指令控制執行機構改變運行方式，以達到縮小各點位移差異的目的。在整個頂升過程中不間斷地測量、計算、比較並及時控制位移差異點油缸的速度以減小差異。由於整個運行過程中要不斷地進行調節，這就要求設計一種反應速度快，使用壽命長的執行機構，設計中採用雙向固態繼電器控制執行 液壓系統的工作狀態，確保爬模爬架多個點位能夠快速響應工作指令並長期穩定工作。在所有液壓缸中都安裝有內嵌式位移傳感器，使傳感器得到最大限度的保護，確保系統的安全。整個設計可實現多個頂升點在允許位移差值內同步頂升的目的。與現有技術比較，本實用新型具有以下優點採用CAN總線技術。由於使用CAN總線技術，使得控制信號和位移信號均在同一傳輸線路上進行傳送，減少了傳輸線路的數量，並且增加了通信的距離。內嵌式位移傳感器裝在油缸內，而不是通常使用的外部安裝，這種安裝方式，提高了測量的精度，有效地避免了因的外力而對其造成的損壞，使得傳感器的使用壽命得以延長，最適合在建築施工現場使用。由傳感器測得的信號經過具有CAN總線功能的信號採集裝置進行濾波、阻抗變換、模數轉換等處理後，再以數位訊號的方式傳輸到極大提高了信號的穩定性和精度，在傳輸過程中不會受到外部幹擾，同時在變送器中對信號實施了過電壓、過電流等保護措施，提高了信號的安全性。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明。圖I為本實用新型的主控制箱構造示意圖。圖2為本實用新型的分控制箱構造示意圖。 圖3為本實用新型的液壓系統原理圖。圖4為本實用新型的數據通訊示意圖。參照附圖，本實用新型由主控制箱(I)、分控制箱(4)和檢測動力裝置(9)組成，所述的主控制箱(I)設有主控制器(2)與人機界面(3)。分控制箱(4)由CAN總線輸入輸出控制模塊(5)、CAN總線信號採集模塊(6)、電源模塊(7)和固態繼電器組⑶構成；檢測動力裝置(9)由包括液壓動力單元(10)、液壓油缸(11)和位移傳感器(12)組成。
具體實施方式
本實用新型採用的主控制箱(I)是由工控機作為主控制器(2)，爬升位移量由位移傳感器(12)測得，並傳至分控制箱(4)中的CAN總線信號採集模塊(6)，經過濾波、阻抗變換等處理，通過CAN總線，以數位訊號形式送入主控制箱(I)中的主控制器(2)。信號在主控制器(2)中進行計算和比較，一旦出現某一位機位移量與標準位移量的差值大於設定允許值時，主控制器(2)會通過CAN總線向分控制箱(4)中發送控制信號；該信號先經過相應分控制箱⑷的CAN總線輸入輸出模塊(5)轉換成相應開關信號,再由輸出埠傳送至固態繼電器組(8)。每個固態繼電器(8)分別連接一臺液壓動力單元(10)的電機，通過改變固態繼電器(8)的狀態來控制電機正、反換向，從而實現控制液壓油缸(11)伸縮控制，即控制了位移量。最終使不同的液壓油缸(11)的位移量都與標準值接近，讓整體爬升過程始終處於可控的正常狀態。周而復始，整個爬升過程不斷地進行這種調節，以保證多個頂升點在設定的偏差範圍內同步爬升。本實用新型具有安全可靠，使用壽命長等優點，有效地提高了工作效率和同步精度，為該領域的技術進步起到了推進作用。
權利要求1.一種基於CAN總線的新型同步頂升控制系統，其特徵在於該系統是由主控制箱(I)、分控制箱⑷和檢測動力裝置(9)組成。所述的主控制箱⑴設有主控制器(2)與人機界面⑶；分控制箱⑷主要由包括CAN總線輸入輸出控制模塊(5)、CAN總線信號採集單元(6)、電源模塊(7)和雙向固態繼電器組成(8);檢測動力裝置(9)由液壓動カ単元(10)、液壓油缸(11)和內嵌式位移傳感器(12)構成。
2.根據權利要求I所述的基於CAN總線的新型同步頂升控制系統，其特徵在於主控制箱(I)與分控制箱(4)之間採用CAN總線進行數據通信。
3.根據權利要求I所述的基於CAN總線的新型同步頂升控制系統，分控制箱(4)中的CAN總線輸入輸出控制模塊(5)和CAN總線信號採集單元(6)之間採用CAN總線通信。
4.根據權利要求I所述的基於CAN總線的新型同步頂升控制系統，其特徵在於液壓油 缸(11)內裝有位移傳感器(12)。
5.根據權利要求I所述的新型爬模爬架同步頂升控制系統，其特徵在於在分控制箱中控制驅動液壓動カ單元(10)採用了雙向控制固態繼電器(8)技木。
專利摘要本實用新型公開了基於CAN總線的新型同步頂升控制系統，這個控制系統在液壓爬模架爬升過程中採用CAN總線和閉環控制技術，即各分控制器隨時檢測各頂升點位移量通過CAN總線向主控制器上傳，主控制器通過計算比較調整，向各分控制器發出控制指令，使整個爬升過程同步進行。位移信號由安裝在油缸內的位置傳感器測得，信號整理由信號處理器進行，信號比較判斷、處理由主控制器完成，控制信號的執行由分控制器及執行機構完成；主控制器與分控制器間的信號傳輸由CAN總線完成。整個同步頂升控制系統具有效率高、同步精度高、使用壽命長、安全可靠等優點。
文檔編號E04G11/20GK202416853SQ201120424348
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者任海波, 張海峰, 李揚, 李桐, 蘇貝 申請人:北京市建築工程研究院有限責任公司