[发明专利]塔式起重机数字化解决方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔式起重机数字化解决方案，更具体的说是一种运用数字技术实现塔式起重机的自动控制。

背景技术

现在的塔式起重机是以塔式起重机驾驶员的高空手动作业，再加上地面人员使用对讲机的辅助向导作业而实现的。这样塔式起重机在每一次的作业中，驾驶员都会重复相近的动作，地面使用对讲机的辅助人员也会重复同样的工作。而在塔式起重机的整个工作量中在同一地点重复相同的运动轨迹或相近的运动轨迹在其所有工作量中的比例是很大的。由于现在的塔式起重机在每一次的作业中都是靠驾驶员的观察和感觉，再加上地面人员使用对讲机的辅助向导作业而实现的，从而大大的降低了塔式起重机的工作可靠性和工作效率，既增加了塔式起重机驾驶员的工作量，又使得塔式起重机驾驶员在每次近似的工作中都必须同样小心谨慎的观察和操作。针对现有塔式起重机的不足，特提出塔式起重机数字化解决方案。

发明内容

本发明的目的：鉴于塔式起重机的大量重复或相近操作，为了最大限度的提升塔式起重机的工作可靠性和工作效率，大幅降低塔式起重机驾驶员的工作量和减轻地面使用对讲机的辅助人员的工作量，本发明采用模块化技术把重复或相近的动作交由控制模块电路去驱动塔式起重机，从而大幅提升塔式起重机的工作可靠性和工作效率，大大的降低塔式起重机驾驶员的工作量和减轻地面使用对讲机的辅助向导作业人员的工作量，采用模块化技术把重复或相近的动作交由控制模块电路去驱动塔式起重机最终实现塔式起重机的无人驾驶。

附图说明：

图1为峰值采样电路，当频率较高时，采样和保持时间均过短，图1中，V1在频率较高时不能直接用作控制信号，需将其分频后再加至采样保持器的控制端。使用积分和比较器电路产生采样保持器的控制信号。将采样信号积分后，输入过零比较器的负输入端，正端为基准零点。

图2为记忆电路，通常由采样保持器和比较器组成，当V2＞V3时，V3为高电平，并控制电路进行采样，当经过峰值后，V2＜V3，V3为低电平，此时的V2峰值被保存。此电路有两个功能：采样和保持。

具体实施方式

本发明由接口电路和控制模块电路组成的控制电路来实现。

所述接口电路由电源电路、峰值信号采样电路和控制输出电路构成，电源电路提供给接口电路和控制模块电路工作所需的+12V电源；峰值信号采样电路由信号采样保持器和比较器组成(如图2所示)，当V2＞V3时，V3为高电平，并控制电路进行采样，当经过峰值后，V2＜V3，V3为低电平，此时的V2峰值被保存。此电路有两个功能：采样和保持。控制输出电路由信号放大电路和电机驱动电路组成，控制输出电路有两个功能：信号放大和电机驱动。

所述控制模块电路由信号编码电路、信号存储电路和信号恢复还原电路构成，信号编码电路是把塔式起重机驾驶员每一次的手动操作而形成的小车行走机构运动轨迹参数转换成数字信号；信号存储电路是由把塔式起重机驾驶员每一次的手动操作而形成的小车行走机构运动轨迹参数转换成数字信号存储到控制模块电路中；信号还原电路是把存储到控制模块电路中的运动参数转换为小车行走机构运动轨迹参数。

电路工作过程

积分电路的输出信号连至比较器。在电路开始工作时，基准零点(LM311正输入端)是接地的，当频率较高时(＞L0kHz)，比较器的输出，即采样保持器LF356的控制信号脉冲的跳变与采样信号的峰值偏差就开始扩大，使用电位器来微调基准零点。通过调整电位器，使LF356的控制脉冲保持在峰值状态。

分频后的控制信号又作为单片机的外部中断输入信号(中断触发方式设为边沿触发式)，以此作为单片机启动A/D的信号，开始采样。

设置采样所需电平(对LF356为高电平)，当有中断信号时，设置为保持电平(对LF356为低电平)，并启动A/D开始采样数据。保持时间由单片机控制，

本发明的优点

塔式起重机采用本数字化解决方案可以最大限度的提升塔式起重机的工作可靠性和工作效率，大大的降低了塔式起重机驾驶员的工作量和减轻地面使用对讲机的辅助向导作业人员的工作量，采用模块化技术把重复或相近的动作交由控制模块电路去驱动塔式起重机最终实现塔式起重机的无人驾驶。