专利名称：一种门式起重机模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模型装置，尤其涉及一种门式起重机模型。
背景技术：
起重机作为一种运载工具，广泛地适用于现代工厂、散货码头和集装箱货场以及 仓库调度作业。首先，起重机控制系统的教学研究在科研院所、高等院校研究领域中，由于研究场 地、资金等原因，不能够以真实的起重机进行控制系统的研究，主要借助仿真软件进行研 究，产生的虚拟图像和运行数据都与真实的系统有区别，更没有办法来实现某一特性实验， 而要达到起重机实际运行状态下各项数据，更加直观地便于学习，这就要求建立一个起重 机实操模型。其次，起重机的更新发展以提高起重机的使用性能为主要标志。传统的起重机调 速大多采用绕线电机转子串电阻进行调速，这种控制方式的特点是负荷变化引起的速度 变化幅度比较大，机械特性很软，低速不能长时间运行，速度不易控制，不同档位速度变化 很大。变频调速是交流调速中较为理想的调速方案，可实现无级调速，各级速度机械特性很 硬，重载低速起动和运行稳定可靠，加减速时间的设定使各档起制动速度相当平稳。具有较 高的控制精度。利用变频器的良好调速性能，研制以微处理器为核心的电气控制系统，起重 机就能够获得很好的调速和动静态特性。再者，机械产品需要更新换代，在当今计算机技术，自控技术及数显技术高速发展 的时代，更新换代的重要标志是实现产品的机电一体化。在起重机械上应用计算机技术，可 以提高作业的性能，增加安全性，以至实现无人自动操作。工业生产中，为提高生产率和提 高产品质量，有时要求起重机能够更快速、准确、稳定地将生产资料运送到生产地点，例如 炼钢厂钢水浇注车间环境的特殊性，要求研制一种行走快速稳定，定位精确，制动快速平稳 的起重机运行机构，以提高炼钢的生产率，降低设备的故障率，减轻设备维护的工作量。现有的起重机模型只停留在模型展示，而且机身材料基本为钢铁焊接或塑料材 质，实用性、稳定性和美观性都有一定的缺陷，并没有运用到教学或实验性操作状态，没有 深层次研究控制系统的系能指标，该门机模型能够解决高校在起重机控制系统教学时起重 机概念不具体，数据参数不准确等问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种门式起重机模型，以满足起重机控制系统的教学研 究及科研生产等仿真性试验需求。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种门式起重机模型，包括带有 安装滑槽的铝型材安装支架和带有液晶屏和操作按钮的操作台；所述安装支架上沿滑槽装 配有铝型材门式大车模型机架，所述大车模型机架的底端安装有大车模型电机，大车模型 机架顶端安装有小车模型及小车模型电机；所述小车模型上装配有起升模型机构及其主升电机；所述大车模型电机、小车模型电机和主升电机均各自对应与一个PLC控制器和一个 变频器控制连接，且大车模型电机、小车模型电机和主升电机的齿轮变速器分别连接一个 光电编码器；各光电编码器的信号输出端与对应的PLC控制器的信号输入端控制连接；所 述各PLC控制器与液晶屏和其对应的变频器通讯连接；所述大车模型、小车模型和起升模 型机构均对应与指示灯控制连接。所述操作台上设有智能刷卡装置。本实用新型的模型系统机身采用铝型材，具有很硬的机械特性和很强的抗负载扰 动能力，按照该模型构成的起重机自动控制系统将使操作更简单可靠，井且可以大大减轻 维护的工作量。该模型能够解决高校在起重机控制系统教学时起重机概念不具体，数据参 数不准确等问题；控制系统采用PLC控制器与变频器通讯，具有运行平稳、数据真实可靠、 系统寿命长、故障检修方便和智能化操作方式等诸多特点，能够满足在危险、复杂环境下特 定地点工作的要求，在起重机产业处于一个领先的发展方向，并将带动起重机向高智能控 制系统方向发展。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型操作台的结构示意图；图3是图1的侧视图；图4是本实用新型的控制原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步介绍。如图1 图3所示为本实用新型门式起重机模型的结构示意图，由图可知，该模型 包括带有安装滑槽的铝型材安装支架ι和操作台2 ；安装支架上沿安装滑槽装配有铝型材 门式大车模型机架3，大车模型机架的底端安装有大车模型电机4，大车模型机架顶端安装 有小车模型及小车模型电机5 ；小车模型上装配有起升模型机构及其主升电机6 ；大车模型 电机4、小车模型电机5和主升电机6均各自对应与一个PLC控制器和一个变频器控制连 接，且大车模型电机、小车模型电机和主升电机的齿轮变速器分别连接一个光电编码器；各 光电编码器的信号输出端与对应的PLC控制器的信号输入端控制连接；各PLC控制器与操 作台上的液晶屏10和其各自对应的变频器通讯连接；另外，大车模型、小车模型和起升模 型机构均对应与指示灯7控制连接。本实用新型的门式起重机模型机身采用铝型材，全身没有任何焊接点，连接处均 以直角连接件连接，不但保证了门式起重机模型整体的坚固，而且美观。各电机采用台湾东 力产品，控制系统采用西门子PLC控制器作为运算单元，ABB变频器作为控制单元，控制门 式起重机的走行位置，将大车模型和小车模型的走行按照二维坐标的方式进行控制，大车 模型、小车模型和起升模型机构分别采用一台变频器进行变频调速，位于电机齿轮处的光 电编码器进行位置的检测和反馈，将测速反馈信号送至PLC控制器，由PLC完成转速的PID 闭环控制，使位置信息由PLC系统来实现，构成一个精确定位的随动系统。PLC系统同时 进行故障检测和报警显示，保证了门式起重机模型按照轨迹可靠运行，运行时实现三轴联动，各模型机构都有相应颜色的指示灯7，不仅起警示作用，还可以辨别出哪个机构在运行， 操作方可用手动无极调速摇杆或按程序制定的路线智能操作，控制台左边的摇杆控制大小 车的运行，可根据操作要求可同时运行大、小车模型行走，控制起升模型机构的升降；自动 操作模式可根据重物运行轨迹选择相对应的程序，在人机界面的液晶屏处手动点击即可完 成，也可根据在吊钩8上不同的重物选择不同的运行速率，可在液晶屏上显示大小车和起 升机构的位置，各电机的频率、电压、转速等参数，可做到快速准确的定位。操作台上还设有智能刷卡装置9，在紧急状态下可以按下急停按钮断开电源，智能 刷卡装置提供了电源的来源，只有在智能卡插入卡槽后，门式起重机模型才能得到电源，卡 内存有操作人员信息，便将整个门式起重机模型的使用更多的信息化。本实用新型的模型系统具有很硬的机械特性和很强的抗负载扰动能力，按照该模 型构成的起重机自动控制系统将使操作更简单可靠，井且可以大大减轻维护的工作量。该 模型能够解决高校在起重机控制系统教学时起重机概念不具体，数据参数不准确等问题; 控制系统采用PLC控制器与变频器通讯，具有运行平稳、数据真实可靠、系统寿命长、故障 检修方便和智能化操作方式等诸多特点，能够满足在危险、复杂环境下特定地点工作的要 求，在起重机产业处于一个领先的发展方向，并将带动起重机向高智能控制系统方向发展。
权利要求1.一种门式起重机模型，其特征在于包括带有安装滑槽的铝型材安装支架和带有液 晶屏和操作按钮的操作台；所述安装支架上沿滑槽装配有铝型材门式大车模型机架，所述 大车模型机架的底端安装有大车模型电机，大车模型机架顶端安装有小车模型及小车模型 电机；所述小车模型上装配有起升模型机构及其主升电机；所述大车模型电机、小车模型 电机和主升电机均各自对应与一个PLC控制器和一个变频器控制连接，且大车模型电机、 小车模型电机和主升电机的齿轮变速器分别连接一个光电编码器；各光电编码器的信号输 出端与对应的PLC控制器的信号输入端控制连接；所述各PLC控制器与液晶屏和其对应的 变频器通讯连接；所述大车模型、小车模型和起升模型机构均对应与指示灯控制连接。
2.根据权利要求1所述的门式起重机模型，其特征在于所述操作台上设有智能刷卡装置。
专利摘要本实用新型涉及一种门式起重机模型，包括带有安装滑槽的铝型材安装支架和带有液晶屏和操作按钮的操作台；安装支架上沿滑槽装配有铝型材门式大车模型机架，大车模型机架的底端安装有大车模型电机，大车模型机架顶端安装有小车模型及小车模型电机；小车模型上装配有起升模型机构及其主升电机。本实用新型的模型系统机身采用铝型材，具有很硬的机械特性和很强的抗负载扰动能力。该模型能够解决高校在起重机控制系统教学时起重机概念不具体，数据参数不准确等问题；控制系统采用PLC控制器与变频器通讯，具有运行平稳、数据真实可靠、系统寿命长、故障检修方便和智能化操作方式等诸多特点。
文档编号G09B25/02GK201897910SQ20102060466
公开日2011年7月13日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者丁玉歧, 任爱芳, 孙景花, 秦英奕, 聂福全 申请人:卫华集团有限公司