专利名称：塔式起重机起重性能显示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种塔式起重机起重性能显示仪。
背景技术：
塔式起重机(俗称“塔吊”以下简称塔吊)是建筑行业用来起重吊装运输必不可少的一种大型起重机械设备，在建筑领域中广泛大量地使用，其作用是任何其它设备都不能代替的。目前的塔吊基本上还是沿用一贯的手动方式操作，以往经常会因为塔吊起重发生断吊臂等事故，由于塔吊司机不知道牵引小车在某一位置时最大能吊多重的货物，也不知道正在吊的货物有多重，所以发生事故也就不可避免了。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有塔吊在工作过程中无法显示牵引小车在某一位置时最大吊重量及正在吊的货物有多重，而易发生事故的问题，提供一种能实时准确显示牵引小车的准确位置和与之对应的最大吊重量的塔式起重机起重性能显示仪。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是包括起升机构钢丝绕绳系统、变幅机构牵引钢丝绕绳系统及显示仪，所述显示仪由单片机、地址锁存器、数据存储器、输入输出接口、光电隔离电路、显示电路、A/D转换、键盘、称重传感器、光电旋转编码器或霍尔传感器及声光报警电路组成，单片机的P0作为数据口分别与地址锁存的输入端口、数据存储器的数据口、输入输出接口的数据口连接，地址锁存的输出端口作为地址口与数据存储器的低8位地址口连接，单片机的P2口作为高8位地址口直接与数据存储器的高8位地址口连接，输出接口的PA、PB、PC口分别与起升重量显示、最大吊重显示、小车变幅显示的译码电路连接，称重传感器的模拟信号与A/D 10模拟输入端口连接，A/D变换后的数字输出端口与输入接口的PA口相连，光电旋转编码器或霍尔传感器的两相脉冲信号与光电隔离的输入端连接，隔离后的输出直接与单片机的中断口INT0和INT1连接；键盘与输入接口的PC口连接，声光报警与单片机的P10口连接。
所述数据存储器采用非易失性SDRAM。
所述光电旋转编码器或霍尔传感器安装在变幅机构牵引钢丝绕绳系统的牵引卷筒上，将牵引卷筒的正向或反向运动转化为A相脉冲信号或B相脉冲信号。
所述称重传感器安装在起升机构钢丝绕绳系统上，一端固定在臂端固定点上，另一端与牵引绳连接。
所述最大吊重显示器由载重小车变幅位置转换而来，载重小车在不同位置其所对应的最大吊重量不同。
对于不同臂长的塔吊，通过键盘进行选择设置；对于不同的工作倍率，通过键盘进行选择设置。
设定起点基准复位按键功能，载重小车位置标尺以1米的脉冲个数为标准。
设有45米和50米臂长选择，设有2倍率和4倍率工作选择。
所述声光报警电路由单片机的P1口经光电耦合蕊片隔离放大后驱动蜂呜器以及点亮发光二极管。
所述光电隔离电路由光电旋转编码器或霍尔传感器的两相信号经光电耦合隔离后与单片机的中断口INT0和INT1连接。
本实用新型的优点是可以实时显示塔吊瞬时吊重量，实时显示牵引小车的准确位置和与之对应的最大吊重量。也就是说塔吊司机在操作过程中，可以通过显示仪观察到牵引小车即时的准确位置以及在此位置时塔吊所能起吊的最大重量，同时还可以准确知道塔吊目前所吊货物的重量。该塔吊起重机起重性能显示仪安全、实用、准确，用现代的高新技术装备传统的机械产业，使其更具有可操作性和产品更上一层次。
图1是本实用新型显示仪原理框图；图2是起升机构钢丝绕绳系统示意图；图3是变幅机构牵引钢丝绕绳系统示意图；
图4是显示仪声光报警电路图；图5是显示仪光电隔离电路图；图6是显示仪显示电路图。
具体实施方式
如图1所示该显示仪由单片机1、地址锁存2、数据存储器3、输入接口9、输出接口4、光电隔离电路13、显示电路5、6、7、A/D转换10、键盘12、称重传感器11、光电旋转编码器或霍尔传感器14及声光报警电路8构成，单片机1采用MCS51系列单片机或与之兼容的单片机，片内含有程序存储器无须外接EPROM；地址锁存器2采用74HC373蕊片；数据存储器3采用SDRAM非易失性存储器；输入接口9和输出接口4采用可编程输入输出并行接口蕊片82C55A；起升重量显示5、最大吊重显示6和小车变幅显示7，均采用两位LED数码显示。如图6所示，分别由输出接口蕊片4的PA口、PB口和PC口经译码器蕊片4511译码后送出显示；A/D10采用8位模数转换器ADC0809，转换后的数据送入输入接口蕊片9的PA口，键盘12的数据则送入PC口；如图4所示，声光报警电路8由单片机1的P1口经光电耦合蕊片隔离放大后驱动蜂呜器以及点亮发光二极管；如图5所示，光电旋转编码器或霍尔传感器14的两相信号经光电耦合隔离后与单片机1的中断口INT0和INT1连接。
如图2所示，为起升机构钢丝绕绳系统，由起升卷筒22、塔顶滑轮21、起重量限制器滑轮15、载重小车16、臂端固定点17、上滑轮18、吊钩19、牵引绳20等构成，该系统为现有技术，其工作原理不再介绍。所述称重传感器11的一端固定在臂端固定点17上，另一端则与牵引绳20连接，一旦吊钩19上吊有重物，则反映在牵引绳20上的拉力被称重传感器11检测到，并将其变换为电讯号通过传输线送入A/D 10转换器转换成数字信号经输入接口9给单片机1进行处理。
如图3所示，为变幅机构牵引钢丝绕绳系统，由牵引卷筒23、臂架上弦导轮24、牵引绳25、臂架根部导轮26、臂架头部导轮27等构成，该系统为现有技术，其工作原理不再介绍。光电旋转编码器或霍尔传感器14安装在牵引卷筒23上，当载重小车16运动时，牵引卷筒23转动，带动安装在卷筒上的旋转编码器14转动并发出A、B两相的脉冲信号，如图5所示，A、B两相脉冲信号经光电耦合电路分别送入单片机1的中断口INT0和INT1。
本实用新型工作原理如图1所示，当显示器通电时，单片机1从数据存储器3取出保存在里面的最大吊重显示6和小车变幅显示7显示，而称重传感器11就把载重小车吊钩19上的载重量转变成电压信号，此电压信号输入A/D转换10进行模数转换，转换后的数字信号经输入接口9送到单片机1进行处理，单片机1一方面将此重量与小车当前位置的最大吊重比较，若检测到的实际吊重量大于最大吊重，亦即显示仪起升重量显示5大于最大吊重显示6，则单片机1立即通过P1口向声光报警电路8输出连续的“滴”声信号，该信号经光耦隔离电路(见图4)并由放大电路放大后推动蜂呜器发声和发光二极管闪烁显示。
如图3所示，当小车变幅机构工作时，牵引卷筒23转动，安装在牵引卷筒23侧的光电放旋转编码器或霍尔传感器14将卷筒的圆周运动转换为对应的A、B两相脉冲信号，如图1所示，该脉冲信号经光电隔离电路13分别送到单片机1的两个中断口INT0和INT1(见图5)，单片机1接到中断脉冲信号后即时进行中断处理程序，一方面将此脉冲数转换为对应的小车变幅距离经输出接口4给小车变幅显示7显示2位距离数值，同时同步将其放入数据存储器3内进行储存，另一方面将该脉冲数对应距离的数值再转换成对应的最大吊重数据，送到最大吊重显示器6显示并将该最大吊重量与由称重传感器11检测到的实际吊重量进行比较，从而判断塔吊是否超重。
如图1所示，45米与50米臂长选择、2倍率与4倍率选择、小车位置基准清零和1米脉冲设定，由键盘12设置完成，并保存在数据存储器3指定的存储单元内。当载重小车16在某一距离时，其最大吊重在不同的臂长和不同的倍率时所对应的数值不同。
权利要求1.一种塔式起重机起重性能显示仪，包括起升机构钢丝绕绳系统、变幅机构牵引钢丝绕绳系统及显示仪，其特征在于所述显示仪由单片机(1)、地址锁存器(2)、数据存储器(3)、输入输出接口(9、4)、光电耦合隔离(13)、显示电路(5、6、7)、A/D转换(10)、键盘(12)、称重传感器(11)、光电旋转编码器或霍尔传感器(14)及声光报警电路(8)组成，单片机(1)的P0作为数据口分别与地址锁存(2)的输入端口、数据存储器(3)的数据口、输入输出接口(4、9)的数据口连接，地址锁存(2)的输出端口作为地址口与数据存储器(3)的低8位地址口连接，单片机(1)的P2口作为高8位地址口直接与数据存储器(3)的高8位地址口连接，输出接口(4)的PA、PB、PC口分别与起升重量显示(5)、最大吊重显示(6)、小车变幅显示(7)的译码电路连接，称重传感器(11)的模拟信号与A/D10模拟输入端口连接，A/D变换后的数字输出端口与输入接口(9)的PA口相连，光电旋转编码器或霍尔传感器(14)的两相脉冲信号与光电隔离(13)的输入端连接，隔离后的输出直接与单片机(1)的中断口INT0和INT1连接；键盘(12)与输入接口(9)的PC口连接，声光报警(8)与单片机(1)的P10口连接。
2.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于所述数据存储器(3)采用非易失性SDRAM。
3.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于所述光电旋转编码器或霍尔传感器(14)安装在变幅机构牵引钢丝绕绳系统的牵引卷筒(23)上，将牵引卷筒(23)的正向或反向运动转化为A相脉冲信号或B相脉冲信号。
4.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于所述称重传感器(11)安装在起升机构钢丝绕绳系统上，一端固定在臂端固定点(17)上，另一端与牵引绳(20)连接。
5.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于所述最大吊重显示(6)由载重小车变幅位置转换而来，载重小车(16)在不同位置其所对应的最大吊重量不同。
6.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于对于不同臂长的塔吊，通过键盘(12)进行选择设置；对于不同的工作倍率，通过键盘(12)进行选择设置。
7.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于设定起点基准复位按键功能，载重小车(16)位置标尺以1米的脉冲个数为标准。
8.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于设有45米和50米臂长选择，设有2倍率和4倍率工作选择。
9.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于所述声光报警电路(8)由单片机(1)的P1口经光电耦合蕊片隔离放大后驱动蜂呜器以及点亮发光二极管。
10.据权利要求1所述的塔式起重机起重性能显示仪，其特征在于所述光电隔离电路(13)由光电旋转编码器或霍尔传感器(14)的两相信号经光电耦合隔离后与单片机(1)的中断口INT0和INT1连接。
专利摘要本实用新型公开了一种塔式起重机起重性能显示仪，该显示仪包括起升机构钢丝绕绳系统、变幅机构牵引钢丝绕绳系统及显示仪，通过将塔吊起升重量和小车变幅距离以及同步显示与小车距离对应的最大吊重量，进行实时检测显示，一旦小车在某一位置检测到的起升重量大于同步显示的最大吊重量时，则显示仪会立即发出超重警告信号，起到安全保护作用，操作人员工作起来也无后顾之忧。本实用新型安全、准确、可靠、实用。
文档编号B66C13/16GK2656388SQ0324682
公开日2004年11月17日 申请日期2003年5月30日 优先权日2003年5月30日
发明者傅健 申请人:傅健