专利名称：一种起重机嵌入式微型智能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种起重机嵌入式微型智能控制器。
背景技术：
如图1，目前的起重机电气控制中，电机的控制主要采用逻辑控制电路进行控制，该逻辑控制电路的主要由大量的接触器、中间继电器、时间继电器以及过流继电器等组成，由于有了大量的继电元器件的存在，从而致使起重机控制屏柜的体积大、故障率高，检查排除故障困难，也带来了大量的售后服务。因此，需要一种能取代目前起重机逻辑控制电路中大量继电器和接触器的技术来实现对电机的控制，而目前嵌入式系统的开发与研究已经成为控制系统技术发展的最活跃的方向之一，它是通过软件与硬件的有效结合实现控制功能，既可以通过软件实现也可以硬件驱动。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种起重机嵌入式微型智能控制器，用以解决现有起重机控制电路结构复杂、故障率高的问题。为实现上述目的，本实用新型的方案是:一种起重机嵌入式微型智能控制器，包括单片机、输入接线端子、输出接线端子、输入光电隔离模块、输出光电隔离模块、电流放大模块和一组输出继电器，所述单片机输入端通过输入光电隔离模块连接输入接线端子，该输入接线端子用于连接起重机的控制信号；所述单片机输出端通过输出光电隔离模块连接所述电流放大模块，所述电流放大模块连接所述一组输出继电器，该一组输出继电器连接输出接线端子，该输出接线端子用于连接起重机电机控制电路的接触器。该智能控制器还设有一个独立的直流电源模块。所述一组输出继电器与所述微型智能控制器的电路板插拔连接。该智能控制器的输入信号为24V直流电压信号。本实用新型达到的有益效果:(I)采用嵌入式控制器取代了原来的起重机逻辑控制电路，将大量的继电器、接触器省去，电路结构更加简单，节省了成本，且故障率低，易于维护；(2)输入和输出部分都采用接线端子，且接线端子具有防尘功能，使控制器工作更加可靠；(3)输入输出都采用隔离使控制器的接口和外界信息交换时不会引人外界干扰；(4)输出继电器与微型智能控制器插拔连接，保证了该控制器的高可靠性和易维修特性；(5)电路板供电采用220V/24V的开关电源给电路板供电，保证了电源的绝对可靠。
图1是现有起重机控制电路原理图；图2是本实用新型原理框图；图3是本实用新型智能控制器的软件流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图2，本实用新型包括输入接线端子、输出接线端子、单片机芯片、电源模块、输入光电隔离模块、输出光电隔离模块、电流放大模块和一组输出继电器。本实用新型的发明点在于将传统的起重机电机逻辑控制电路由本实用新型的嵌入式智能控制器替代，通过在单片机芯片中进行软件编程，在主程序中进行逻辑运算，将继电器电路逻辑转化成计算机语言实现其对电机的逻辑控制。本实用新型采用C8051芯片作为单片机核心控制芯片，该单片机芯片的输入端口连接输入光电隔离模块，并应用测控技术实现对控制信号的采集，采集的控制信号通过光电隔离模块进行电压转换、光电隔离等信号处理后，将其中的干扰信号进行隔离，并将与单片机芯片匹配的电平信号送人其输入端口，单片机芯片采集的控制信号通过内部的程序模块进行防抖滤波后，送入主程序进行逻辑运算，运算后的输出控制逻辑经过输出光电隔离模块进行隔离，并将隔离后的输出控制信号经过电流放大模块放大后驱动输出继电器线圈动作，该输出继电器用于连接起重机电机控制回路的接触器，从而控制主回路按照程序的逻辑进行精确控制，完成对电机的起动、调速、反转、制动等控制。本实用新型的软件采用模块化设计，程序中加入了看门狗抗干扰、过流保护、零位保护、电气互锁保护、输入信号防抖等，如图3，系统上电后，首先通过初始化模块进行系统的初始化，包括端口初始化、系统时钟初始化和看门狗定时器初始化，初始化完成后进入主控制逻辑模块，准备进行逻辑运算；同时，刷新后的输入信号经过防抖滤波处理后，调用延时模块，由定时器中断模块间隔相同时间检测外部输入信号的变化，然后将信号送给主控制逻辑进行运算，由主控制逻辑完成整个控制逻辑的实现，包括对正反转、切电阻、制动器等接触器的时序控制，同时还包括过流保护、零位保护、限位保护、超载保护和正反转互锁保护的实现，完成了传统控制方式的所有功能，整个方案由几个控制模块协同工作完成。本实用新型的输出继电器和单片机芯片分布在不同电路层级，降低了由于继电器吸合产生的电磁脉冲对单片机的影响，同时，电路输出点都是干接点，节点的独立防止串联干扰出现。而且电路板供电采用220V/24V的开关电源给电路板供电，保证了电源的绝对可靠，电路板刷绝缘漆，防止灰尘、结露等环境因素产生的静电干扰。
权利要求1.一种起重机嵌入式微型智能控制器，其特征在于，包括单片机、输入接线端子、输出接线端子、输入光电隔离模块、输出光电隔离模块、电流放大模块和一组输出继电器，所述单片机输入端通过所述输入光电隔离模块连接所述输入接线端子，该输入接线端子用于连接起重机的控制信号；所述单片机输出端通过所述输出光电隔离模块连接所述电流放大模块，所述电流放大模块连接所述一组输出继电器，该一组输出继电器连接所述输出接线端子，该输出接线端子用于连接起重机电机控制电路的接触器。
2.根据权利要求1所述的起重机嵌入式微型智能控制器，其特征在于，该智能控制器还设有一个独立的直流电源模块。
3.根据权利要求1所述的起重机嵌入式微型智能控制器，其特征在于，所述一组输出继电器与所述微型智能控制器的电路板插拔连接。
4.根据权利要求1所述的起重机嵌入式微型智能控制器，其特征在于，该智能控制器的输入信号为24V直流电压信号。
专利摘要本实用新型涉及一种起重机嵌入式微型智能控制器，包括单片机、输入接线端子、输出接线端子、输入光电隔离模块、输出光电隔离模块、电流放大模块和一组输出继电器，所述单片机输入端通过所述输入光电隔离模块连接所述输入接线端子，该输入接线端子用于连接起重机的控制信号；所述单片机输出端通过所述输出光电隔离模块连接所述电流放大模块，所述电流放大模块连接所述一组输出继电器，该一组输出继电器连接所述输出接线端子，该输出接线端子用于连接起重机电机控制电路的接触器。解决了现有起重机控制电路结构复杂、故障率高的问题。
文档编号G05B19/042GK202975663SQ20122063936
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者周强, 韩俊峰, 张书霞, 刘光辉, 张栋梁 申请人:河南卫华重型机械股份有限公司