[发明专利]一种塔机一体化控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种塔机一体化控制系统及其控制方法，包括变频工艺卡、执行机构模块、司机室联动台模块、安全监控模块、故障智能诊断模块和远程监控管理平台，其中所述变频工艺卡连接执行机构模块、司机室联动台模块、安全监控模块、故障智能诊断模块，安全监控模块连接远程监控管理平台。变频工艺卡实时检测读取来自各个模块的信号，并将信号输出对应机构的驱动信号，同时变频工艺卡实时读取故障智能诊断模块的故障提醒、报警信息，并将其显示在数据显示单元上；本发明以变频工艺卡作为主控中心，实现监控和电控的信息共享和反馈控制，通过数字签名的身份认证集成塔机核心部件不可拆卸，实现塔机一体化控制，为塔机无人化控制奠定信息基础。

技术领域

本发明属于建筑施工程机械领域，具体涉及一种塔机一体化控制系统及其控制方法。

背景技术

塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，主要应用于高层建筑、桥梁建设等施工场景。传统的塔机控制系统主要有起升机构、回转机构、变幅机构、顶升机构，各个机构动作相互独立。在塔机的实际运行中，司机操作手柄，而后手柄指令信号输入至PLC控制器，经过预设的控制逻辑输出执行信号至相关机构，如起升电机正转(起升重物)、起升电机反转(下放重物)、变幅电机正转(变幅小车向前行进)等。因为塔机各个机构间没有关联性，通常采用不同制造厂商的产品，操作匹配性不高，亦不利于塔机智能化、信息化的发展。

宏观来看，国内现有塔机控制系统的主要问题在于：电控系统和监控系统构成较为分散，各部件相互独立，没有信息交互；系统各项核心技术的开发没有统一规划，成本高但可靠性不高，增加了调试维修的复杂度；配套部件厂家综合实力不足，产品品质参差不齐，给塔机生产厂提升电气控制技术水平造成了障碍。因此，如何对现有的塔机控制系统进行改进，利用物联网技术将各种重要的零件与传感器、采集器进行一一匹配，实现专有模块不可拆卸，以充分发挥各机构、各部件的协作能力，为塔机配件管理带来便利性，提高塔机的智能化、信息化水平，是本领域技术人员需要解决的技术问题

发明内容

本发明的目的在于提供了一种核心部件集成化、数据信息共享化的塔机一体化控制系统及其控制方法，根据本发明的控制系统及控制方法从而实现监控和电控的信息共享和反馈控制，确保重要的核心控制零件与传感器对应匹配、不可拆卸。为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：

根据本发明的一个方面，提供了一种塔机一体化控制系统，所述控制系统包括变频工艺卡、执行机构模块、司机室联动台模块、安全监控模块和故障智能诊断模块，其中，所述执行机构模块、司机室联动台模块、安全监控模块、故障智能诊断模块分别与所述变频工艺卡连接，所述安全监控模块连接远程监控管理平台；所述变频工艺卡包括起升控制变频器、起升驱动卡、起升扩展工艺卡、回转控制变频器、回转驱动卡、回转扩展工艺卡和变幅控制变频器、变幅驱动卡、变幅扩展工艺卡，其中，所述起升控制变频器通过电源线、通讯线与起升驱动卡连接，所述起升扩展工艺卡直接插入起升控制变频器的扩展卡槽；所述回转控制变频器通过电源线、通讯线与回转驱动卡连接，所述回转扩展工艺卡直接插入回转控制变频器的扩展卡槽；所述变幅控制变频器通过电源线、通讯线与变幅驱动卡连接，所述变幅扩展工艺卡直接插入变幅控制变频器的扩展卡槽；所述起升扩展工艺卡通过RS485通讯线与回转扩展工艺卡、安全监控模块连接通信，所述回转扩展工艺卡通过RS485通讯线与变幅扩展工艺卡连接通信；所述变频工艺卡对外设有若干个信号输入DI口、信号输出DO口、控制信号输出口、编码器反馈信号输入口。

上述方案进一步优选的，所述执行机构模块包括起升机构、回转机构、变幅机构和液压顶升机构，所述起升机构、回转机构、变幅机构和液压顶升机构分别通过信号驱动放大电路和电力线与所述变频工艺卡的控制信号输出口连接，所述起升机构的反馈控制端、回转机构的反馈控制端、变幅机构的反馈控制端和液压顶升机构的反馈控制端分别通过信号线与所述变频工艺卡的编码器反馈信号输入口连接。