[实用新型]起重机电气系统集成化平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及起重机电气动力驱动领域和控制技术领域，尤其涉及一种起重机电气系统集成化平台。

背景技术

起重机是一种在一定范围内垂直提升、水平搬运、就地旋转、运送重物的频繁多动作起重机械，又称吊车，属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，规律起升/降落，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。起重机电气系统集成化平台是使起重机正常工作、安全运行不可缺少的重要系统，包括两大部分，一是提供驱动起重机运动的动力驱动系统，二是用于操作人员对起重机实施操作、控制的安全操控系统。

目前的起重机动力驱动系统一般将功率最大的起升机构作为整体电源，直流总线直接连接到起升变频器的输出上，其他子系统如回转机构、变幅机构、大车机构等采用共直流总线的方式，将变频器接入直流总线，各设备之间相互独立分散安装。该系统结构存在着以下不足：

一、整个系统缺乏在设备层面专门针对起重系统对象的实际综合考虑，仅在现有产品基础上简单联接组合而成，没有更深入的设备层级面的设计整合，在各子系统组成整体组合时，将子系统中功率最大的起升机构作为整体电源，公共的直流电源联接的分散布置方式，受现有设备制约，不具独立性，且各子系统安装分散，无整合成为整体产品的可能性，因而造成整机动力控制系统装备性能不高；  

二、供电电源功率匹配不合理，容易造成交流供电电源过载和其它电源浪费：系统的整个供电功率仅是起升子系统的电源功率，在系统正常工作时，只要有包括起升机构在内的两机构以上子系统同时运行时，供电电源整流部分就有可能过载；同时，由于各子系统均使用现成的变频器，除起升机构外的其他机构变频器的交流整流电源部分就完全无用，从而造成配置不合理的浪费；  

三、安装位置不合理，分散的安装给现场设备安装、系统调试、日常维修维护都带来不便：由于各子系统各自无机械联系，现场的实际安装都各自就近在各自机械机构附近位置就近安装，完全处于分散状态，相距约在十米以上，有的甚至几十米。给设备安装，系统调试，日常维修维护都带来极大不便，特别是给日常维护带来更多不方便和危险；  

五、共用部分不能集中安装,需要另辟空间，造成空间浪费和安装不合理，系统难以扩展，若考虑多种驱动形式混合难度将大大增加： 由于系统公共部分都由起升变频器担任，其它公共部分，如制动单元/ 电阻，DC/DC 转换器，PUR  回馈装置等都难于统一安装，必须另辟空间，造成安装上不合理，位置不集中等问题；若使用多种驱动模式混合集成，难度将进一步加大；  

六、系统的分散安装给系统布线带来浪费和增加不稳定因素：由于整个系统的分散性，其动力电源电缆，控制电缆，信号电缆布线都十分分散繁琐，同样造成了安装调试维修维护的困难和成本浪费，同时也使系统埋下隐患，增加其故障率和不稳定性。

而目前起重机的安全操控系统是建立在PLC+PROFIBUS 平台基础之上，是一个标准完全由供应商提供和限制、硬件完全定制、软件进行有限编程功能局限的开发平台为基础的通用平台条件下的方案，现有的设备层级开发平台下开发的起重机控制系统具有专用性低下、通讯效率不高、针对性差、集成度低，配置冗余、性价比差、扩展困难、使用现成设备、无法作为定制产品进入市场等不足，其存在以下几个比较明显的问题： 

一、现有的起重机安全驾驶装置，一般采用操作手柄、PLC和显示屏进行控制和显示，起重机的各机构移动的控制主要通过控制操作手柄来实现，控制方式单一、操作方式死板、对操作者经验要求高（无自动操控模式），操作手柄属于机械产品品种繁多、价格昂贵且故障率高；

二、现有的起重机安全驾驶装置能获取的信息较少、显示屏显示的信息较少，反应慢，无安全监控、气候信息、故障存储、辅助分析等功能，不能给操作人员及时提供全面足够的信息；

三、现行的起重机安全驾驶装置通过RS485、PROFIBUS向起重机驱动装置发送控制指令，传输的数据少、数据传输慢。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种起重机电气系统集成化平台，其集成动力驱动系统统一供电、集中安装，充分利用设备资源和空间资源，便于安装调试以及维护；其安全驾驶操控系统功能全面、结构紧凑、使用方便、获取信息全面。