专利名称：力距限制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化力学检测仪器仪表。
背景技术：
现有的力距检测控制装置分为两种形式，即机械式和电子式。机械式由于精度差，灵敏度低，重复性差等因素已经被电子式取代。电子式不仅具有精度、灵敏度高，重复性好等特性，并且还可对起重机的工作状况进行实时检测、显示，超载后报警提示，故障中文显示等，因此大大提高了系统可靠性和起重机操作的安全性。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电子式的力距限制器。
它由CPU电路、内存储器电路、电源电路、数据采集电路、模拟转换电路、时钟电路、LCD液晶显示电路、RS232串行接口电路、键盘、I/O接口电路、控制执行机构和控制软件组成；CPU电路U1采用78E516B芯片通过控制总线、地址总线、数据总线P0、P2、P3连接外围存储器U11；锁存器U2、U5、逻辑分配器U4、串行通讯器U8、串行存储器U10、复位电路U7等连接；内存储器电路U10、U11采用串行存储器24C64和存储器6264分别连接到CPU控制、数据、地址总线；电源电路采用宽电压DC/DC电路，DC18-36V输入输出DC5V、15V、±12V电压供系统数字电路和放大电路；数据采集电路U23选用TLC2543芯片，与传感器放大器OP07的输出端连接，经U23转化成12位数据送入处理器U1；模拟转换电路U18-U22选用OP07作为放大器处理；把传感器送来的4-20MA信号经处理放大成1-5V电压信号，之后送入A/D转换器U23；时钟电路U3选用DS12887芯片，时钟芯片U3连接到处理器U1的总线上供CPU读取；LCD液晶显示电路选用240128显示模块，与模块数据线、控制线、地址线分别连接到处理器U1；RS232串行接口电路U8选用MAX232连接到处理器U1的通讯端口；键盘选用2×6薄膜键盘连接到锁存器U5；I/O接口电路U6选用8255，连接到处理器U1的总线上，U6的PB口经光偶U13-14隔离获取外界输入信号；控制执行机构采用继电器输出；U6的PA控制输出经过光偶U15-16隔离驱动功率驱动器U12控制继电器的输出。
其控制软件采用如下流程开始→自检→有否故障？有！→显示系统故障信息→报警输出→结束。无！→定时循环采样传感信号→判断传感信号是否正常？异常！→显示传感器故障信息→报警输出→结束。正常！→累计采样信号处理→判断工况、臂长、倍率是否正确？→否！返回；正确！→根据系数计算重量和幅度→调性能曲线参照表→判断幅度是否超出曲线范围？是！→返回；→显示报警信息→声光报警→报警输出。否！→显示实际重量，实重大于额重95％吗？否！→返回；是！→预警、显示实际重量，实重大于额重100％吗？否！→返回；是！→声光报警；→显示实际重量，实重大于额重105％吗？否！→返回；是！→报警输出；→结束。
本实用新型的数字电源和模拟电源采用双路隔离电源，输入和输出均采用隔离方式，可靠性高，抗干扰能力强，全中文图形240×128LCD显示器，具有温控及背光功能。可以显示力矩百分比，实际起重量，额定起重量，幅度，角度，臂长，最大起升高度，系统时间和信息代码等。还具有系统面板调试，参数设置和校整，用户参数密码保护以及用户密码修改等功能。
附图1是本实用新型的系统控制框图；附图2是本实用新型的控制软件流程图；附图3是本实用新型的电原理图。
实施方式本实用新型采用重量传感器、角度传感器、长度传感器对起重机的吊重量、主臂角度、臂长进行测量转化成标准的电信号，信号经过放大处理。放大后的信号经A/D转化成数值信号到CPU处理。CPU把采样的数据经软件滤波修正、结构参数力矩计算等处理，最后量化成用户所需的工程量并显示。如重量吨、角度、长度米等数据。CPU把再把起重机当前额定力矩与实际带载力矩作实时比较，如比较结果大于90％预警、100％报警、105％控制输出并结合起重机控制电路控制起重机危险动作方向。
电气系统主要包括压力传感器2个、角度传感器1个、长度传感器1个、高度开关1个、电源控制箱1个，主机显示器1个、连接电缆等设备。系统电源连接到电源控制箱内X1的GDN、IN+端头。压力传感器分别用两根两芯电缆连接到电源控制箱内X1的+15V、CND2、AI1、AI2端头。角度传感器和长度传感器共用一根7芯电缆连接，连接到电源控制箱内X1的+24V、+15V、GND2、AI3、AI5、B0+端头。电源控制箱与主机显示器的连接用一根16芯电缆连接，连接端点分别是电源控制箱X2接线排与主机连接。VCC-VCC、GND2-GND、+5V-+5V、GND1-AGND、AI1-I1、AI2-I2、AI3-I3、A15-I5、B0+-B0、B0--B0、+15V-PA0、P0-PA2、P1-PA3端头序相连。
CPU电路U1采用78E516B芯片通过控制总线、地址总线、数据总线P0、P2、P3连接外围存储器U11；锁存器U2、U5、逻辑分配器U4、串行通讯器U8、串行存储器U10、复位电路U7等连接；内存储器电路U10、U11采用串行存储器24C64和存储器6264分别连接到CPU控制、数据、地址总线；电源电路采用宽电压DC/DC电路，DC18-36V输入输出DC5V、15V、±12V电压供系统数字电路和放大电路；数据采集电路U23选用TLC2543芯片，与传感器放大器OP07的输出端连接，经U23转化成12位数据送入处理器U1；模拟转换电路U18-U22选用OP07作为放大器处理；把传感器送来的4-20MA信号经处理放大成1-5V电压信号，之后送入A/D转换器U23；时钟电路U3选用DS12887芯片，时钟芯片U3连接到处理器U1的总线上供CPU读取；LCD液晶显示电路选用240128显示模块，与模块数据线、控制线、地址线分别连接到处理器U1；RS232串行接口电路U8选用MAX232连接到处理器U1的通讯端口；键盘选用2×6薄膜键盘连接到锁存器U5；I/O接口电路U6选用8255，连接到处理器U1的总线上，U6的PB口经光偶U13-14隔离获取外界输入信号；控制执行机构采用继电器输出；U6的PA控制输出经过光偶U15-16隔离驱动功率驱动器U12控制继电器的输出。输出标准4-20MA电流信号，用微处理器处理实时动态参数。参数量化后并显示。显示器采用LCD240128图形显示。全中文界面。用户参数密码保护防止误操作。
软件对采集数据滤波、判断、修正等处理，保证带载后动态数据误差控制在±2％，低于国标装机试验±5％的标准，符合起重机力矩限制行业标准。
权利要求1.一种力距限制器，其特征在于它由CPU电路、内存储器电路、电源电路、数据采集电路、模拟转换电路、时钟电路、LCD液晶显示电路、RS232串行接口电路、键盘、I/O接口电路、控制执行机构和控制软件组成；CPU电路U1采用78E516B芯片通过控制总线、地址总线、数据总线P0、P2、P3连接外围存储器U11；锁存器U2、U5、逻辑分配器U4、串行通讯器U8、串行存储器U10、复位电路U7等连接；内存储器电路U10、U11采用串行存储器24C64和存储器6264分别连接到CPU控制、数据、地址总线；电源电路采用宽电压DC/DC电路，DC18-36V输入输出DC5V、15V、±12V电压供系统数字电路和放大电路；数据采集电路U23选用TLC2543芯片，与传感器放大器OP07的输出端连接，经U23转化成12位数据送入处理器U1；模拟转换电路U18-U22选用OP07作为放大器处理；把传感器送来的4-20MA信号经处理放大成1-5V电压信号，之后送入A/D转换器U23；时钟电路U3选用DS12887芯片，时钟芯片U3连接到处理器U1的总线上供CPU读取；LCD液晶显示电路选用240128显示模块，与模块数据线、控制线、地址线分别连接到处理器U1；RS232串行接口电路U8选用MAX232连接到处理器U1的通讯端口；键盘选用2×6薄膜键盘连接到锁存器U5；I/O接口电路U6选用8255，连接到处理器U1的总线上，U6的PB口经光偶U13-14隔离获取外界输入信号；控制执行机构采用继电器输出；U6的PA控制输出经过光偶U15-16隔离驱动功率驱动器U12控制继电器的输出。
2.如权利要求1所述的力距限制器，其特征在于其控制软件采用如下流程开始→自检→有否故障？有！→显示系统故障信息→报警输出→结束。无！→定时循环采样传感信号→判断传感信号是否正常？异常！→显示传感器故障信息→报警输出→结束。正常！→累计采样信号处理→判断工况、臂长、倍率是否正确？→否！返回；正确！→根据系数计算重量和幅度→调性能曲线参照表→判断幅度是否超出曲线范围？是！→返回；→显示报警信息→声光报警→报警输出。否！→显示实际重量，实重大于额重95％吗？否！→返回；是！→预警、显示实际重量，实重大于额重100％吗？否！→返回；是！→声光报警；→显示实际重量，实重大于额重105％吗？否！→返回；是！→报警输出；→结束。
专利摘要本实用新型涉及自动化力学检测仪器仪表；它由CPU电路、内存储器电路、电源电路、数据采集电路、模拟转换电路、时钟电路、LCD液晶显示电路、RS232串行接口电路、键盘、I/O接口电路、控制执行机构和控制软件组成；本实用新型可靠性高，抗干扰能力强，数字电源和模拟电源采用双路隔离电源，输入和输出均采用隔离方式，全中文图形显示器，系统面板调试，参数设置和校整等功能；具有用户参数密码保护，及用户密码修改等功能；适用于各种形式及起重机，如全液压伸缩起重机、履带吊、塔式、港口门机、龙门吊、桥吊、行吊等起重设备。
文档编号B66C23/88GK2767410SQ20042009592
公开日2006年3月29日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者魏勇超 申请人:魏勇超