专利名称：天车激光防撞定位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天车控制技术，具体地说是涉及一种可防止大型企业的天车之间以及天车与厂房之间发生碰撞的天车激光防撞定位仪。
背景技术：
目前，国内针对天车之间碰撞，天车与厂房碰撞采取的措施有很多。其中包括天车两端安装的缓冲皮囊，是最直接的缓冲碰撞方式。还有用光电传感器探头配合PLC控制回路防止碰撞的方法。国内应用管电传感器探头主要有E3Z (长距对射型)、E3S-C (长距对射型)omron品牌，这种光电传感器的主要缺陷是方向性要求极强、射程短，对射角度小，而且， 发射与接受都是有源信号。加上天车轨道部分弯曲安装使用极为困难。另外，接受探头触发信号的单片机电路板功能简单、电源稳定性能差，短路时直接烧毁电源或者电路板元器件。国内大多数多功能天车(例如铝业电解车间)工作周期长，停止和维修周期短。因此需要防撞控制系统长期稳定的运行。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种防撞电路简单、功能齐全、控制性能稳定的天车激光防撞定位仪。本实用新型天车激光防撞定位仪通过下述技术方案予以实现本实用新型一种天车激光防撞定位仪，包括高频开关电源控制电路、7812开关电路、7802开关电路、电源指示二极管、信号放大模块、电源连接插头、信号处理模块、信号处理电路、减速发光二极管、停车发光二极管、第一反向器、第二反向器、复位芯片、减速继电器整流二极管、停车继电器线圈、减速继电器常开接点、减速继电器公共接点、停车继电器整流二极管、停车继电器线圈、 停车继电器常开接点、停车继电器公共接点、减速报警扬声器、停车报警扬声器、信号输入插头、熔断器，a)所述的高频开关电源电路输入端串联连接熔断器后与交流220V电源连接，高频开关电源控制电路输出端一端接地，另一端输出直流电源；高频开关电源控制电路输出端并联连接7812开关电路输出直流电源，高频开关电源控制电路输出端并联连接7802开关电路输出DC5V直流电源；7802开关电路串联连接降压电阻Rl后与电源发光二极管连接；b)所述的信号放大模块输入端1脚和2脚通过信号输入插头与激光输出端连接， 信号放大模块输入端1脚和2脚分别通过降压电阻R2和R3与电源电路的DC5V电源连接； 信号放大模块输出端3脚和4脚通过电阻R4和R5与电源电路的5V电源连接，信号放大模块输出端3脚和4脚分别接信号处理模块的32脚和33脚；c)所述的信号处理模块的输入端32脚和33脚通过插头与信号放大模块的输出端 3脚和4脚连接，信号处理模块的输出端1脚、2脚、3脚、4脚和5脚与第一反向器的输入端 1脚、2脚、3脚、4脚和5脚连接并同时通过电源连接插头与电源电路的DC5V电源连接，第一反向器输出端6脚、7脚、8脚和9脚与第二反向器的输入端1脚、2脚、3脚、4脚连接，第二反向器的输出端5脚与减速继电器线圈一端连接，减速继电器线圈另一端接12V电源，减速继电器线圈两端并联连接减速继电器整流二极管，减速继电器常开接点和公共接点串联连接在天车减速控制线路中，第二反向器的输出端6脚与停车继电器线圈一端，停车继电器线圈另一端接DC12V电源，停车继电器线圈两端并联连接停车继电器整流二极管，停车继电器常开接点和公共接点串联连接在天车控制线路中；第二反向器的输出端7脚接减速报警扬声器一端，减速报警扬声器另一端接12V电源，第二反向器的输出端8脚接停车报警扬声器一端，停车报警扬声器另一端接12V电源；CPU信号处理模块的37脚与信号处理电路的1脚连接，5V电源串联降压电阻R7后与信号处理电路的1脚连接，信号处理模块的36 脚与信号处理电路的2脚连接，5V电源串联降压电阻R6后与信号处理电路的2脚连接， 5V电源串联降压电阻R8和R9后分别与停车发光二极管和减速发光二极管输入端连接，停车发光二极管和减速发光二极管输出端分别与信号处理电路的3脚和4脚连接；信号处理模块的输出端9脚接复位芯片的输入端1脚，信号处理模块的输出端16脚接复位芯片的输入端2脚，复位芯片的5脚接地，6脚与5V电源连接。 本实用新型天车激光防撞定位仪与现有技术相比较有如下有益效果本实用新型采用的是高频开关电源控制电路板内装有短路和过流保护，一旦出现意外短路现象，开关电源控制电路板自动关闭输出，保护信号板和电源本身不会被烧毁。本实用新型采用的信号处理软件CPU处理模块可滤去在强电场强磁场下的天车运行过程中会出现由于抖动导致故障信号瞬间传递造成的波动信号，解决了接受信号电路板稳定信号处理问题，在信号处理过程中软件程序采用周期采样处理；出现故障时复位芯片的自动恢复重启电路可过滤掉周边环境中的杂波信号。本实用新型天车激光防撞定位仪采用德国Variknot或者sick 的激光自动定位探头，前部带有钻石反光板，20米范围内随意调节。该探头传递信号连续稳定。本实用新型天车激光防撞定位仪结构简单，操作简便，成本低，防撞效果显著。本实用新型天车激光防撞定位仪适用于所有企业天车的防撞使用。本实用新型与现有技术相比较优点在于1)它接收的是激光传感器传过来的模拟量信号，可进行连续的智能判断。本激光防撞定位仪能够确切的判断出实时天车之间或者是天车与轨道之间的具体距离。硬件部分有激光防撞传感器模拟量传感器，2)信号用总线传输，电路控制板内安装有PCF8591两路A/D差动转换器(差动增加控制精度)。用I2C总线传输给中央控制单元AT89C52。3)为了增加控制精度与控制保险系数，传感器内含有两路模拟量传感器。同时将模拟量传输到 A/D转换器中进行数据装换再用总线传输到CPU进行判断，及时发现数据问题及时报告给天车系统。4) Cpu复位点上安装有max813硬件看门狗电路一旦出现故障立即报警并恢复 cpu初始化状态。5)另外国内其他厂家生产的防撞系统没有能和天车PLC控制系统进行数据通讯，仅仅是通过硬件电路连接到天车开关量点。而此天车防撞定位仪具有与国际通用的MODBUS总线器通讯的能力。凡是可装有MODBUS总线通讯器的PLC(例如德国西门子300 的CP;343-1、西门子200的自由口协议、SLC500的MODBUS块、logix5000的MODBUS块)可通过软件直接设定防撞控制距离，也可设定多档位(五位以上)控制，充分满足变频控制多档位需要。6)控制电路板内含有参数设置按钮、含有1602LCD插拔液晶人机界面(这在其他防撞块中也是绝无仅有的)可在现场实地更改控制距离，使用起来非常方便。
本实用新型一种天车激光防撞定位仪有如下附图图1为本实用新型天车激光防撞定位仪电源部分电路结构示意图；图2为本实用新型天车激光防撞定位仪接受信号输入部分电路结构示意图；图3为本实用新型天车激光防撞定位仪信号输出部分电路结构示意图；图4为本实用新型天车激光防撞定位仪控制工艺流程图；图5为本实用新型天车激光防撞定位仪软件流程图。其中1、高频开关电源控制电路；2、7812开关电路；3、7802开关电路；4、电源发光二极管；5、信号放大模块；6、电源连接插头；7、信号处理模块；8、接收信号处理电路板； 9、减速发光二极管；10、停车发光二极管；11、第一反向器；12、第二反向器；13、复位芯片； 14、减速继电器整流二极管；15、停车继电器线圈；16、减速继电器常开接点；17、减速继电器公共接点；18、停车继电器整流二极管；19、停车继电器线圈；20、停车继电器常开接点； 21、停车继电器公共接点；22、减速报警扬声器；23、停车报警扬声器；24、信号输入插头； 25、熔断器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型一种天车激光防撞定位仪技术方案作进一步描述。如图1 一图5所示，本实用新型一种天车激光防撞定位仪包括高频开关电源控制电路1、7812开关电路2、高频开关控制电路3、电源指示灯4、信号放大模块5、电源连接插头6、信号处理模块7、接收信号处理电路板8、减速指示灯9、停车指示灯10、第一反向器 11、第二反向器12、复位芯片13、减速继电器整流二极管14、停车继电器线圈15、减速继电器常开接点16、减速继电器公共接点17、停车继电器整流二极管18、停车继电器线圈19、停车继电器常开接点20、停车继电器公共接点21、减速报警扬声器22、停车报警扬声器23、信号输入插头对、熔断器25，a)所述的高频开关电源电路1输入端串联连接熔断器25后与交流220V电源连接，高频开关电源控制电路1输出端一端接地，另一端输出直流电源；高频开关电源控制电路1输出端并联连接7812开关电路2输出直流电源，高频开关电源控制电路1输出端并联连接7802开关电路3输出DC5V直流电源；7802开关电路3串联连接降压电阻Rl后与电源发光二极管4连接；b)所述的信号放大模块5输入端1脚和2脚通过信号输入插头M与激光输出端连接，信号放大模块5输入端1脚和2脚分别通过降压电阻R2和R3与电源电路的DC5V电源连接；信号放大模块5输出端3脚和4脚通过电阻R4和R5与电源电路的5V电源连接， 信号放大模块5输出端3脚和4脚分别接信号处理模块7的32脚和33脚；c)所述的信号处理模块7的输入端32脚和33脚通过插头与信号放大模块5的输出端3脚和4脚连接，信号处理模块7的输出端1脚、2脚、3脚、4脚和5脚与第一反向器11 的输入端1脚、2脚、3脚、4脚和5脚连接并同时通过电源连接插头6与电源电路的DC5V电源连接，第一反向器11输出端6脚、7脚、8脚和9脚与第二反向器12的输入端1脚、2脚、 3脚、4脚连接，第二反向器12的输出端5脚与减速继电器线圈15 —端连接，减速继电器线
5圈15另一端接12V电源，减速继电器线圈15两端并联连接减速继电器整流二极管14，减速继电器常开接点16和公共接点17串联连接在天车减速控制线路中，第二反向器12的输出端6脚与停车继电器线圈19 一端，停车继电器线圈19另一端接12V电源，停车继电器线圈 19两端并联连接停车继电器整流二极管18，停车继电器常开接点20和公共接点21串联连接在天车控制线路中；第二反向器12的输出端7脚接减速报警扬声器22 —端，减速报警扬声器22另一端接12V电源，第二反向器12的输出端8脚接停车报警扬声器23 —端，停车报警扬声器23另一端接12V电源；信号处理模块7的37脚与信号处理电路8的1脚连接， 5V电源串联降压电阻R7后与信号处理电路8的1脚连接，信号处理模块7的36脚与信号处理电路8的2脚连接，5V电源串联降压电阻R6后与信号处理电路8的2脚连接，5V电源串联降压电阻R8和R9后分别与停车发光二极管10和减速发光二极管9输入端连接，停车发光二极管10和减速发光二极管9输出端分别与信号处理电路8的3脚和4脚连接；信号处理模块7的输出端9脚接复位芯片13的输入端1脚，信号处理模块7的输出端16脚接复位芯片13的输入端2脚，复位芯片13的5脚接地，6脚与5V电源连接。实施例1。探头安装在天车运行方向的两侧，当天车运行间距离缩小到安全距离时，探头检测到障碍物或反射器的反射信号，探头可发射出连续脉冲激光束。信号通过探头信号输入插头M输入到信号放大模块5，经信号放大模块5放大的天车距离信号输入到CPU信号处理模块7的32脚和33脚，经CPU信号处理模块7处理后的信号再经第一反向器11和第二反向器进行逻辑处理后输出信号到减速继电器15或停车继电器19，并通过继电器常开接点16或20和公共接点17或21串联输出到天车控制电路控制天车减速或停车。本实用新型与现有技术相比较优点在于1)它接收的是激光传感器传过来的模拟量信号，可进行连续的智能判断。本激光防撞定位仪能够确切的判断出实时天车之间或者是天车与轨道之间的具体距离。硬件部分有激光防撞传感器模拟量传感器，2)信号用总线传输，电路控制板内安装有PCF8591两路A/D差动转换器(差动增加控制精度)。用I2C总线传输给中央控制单元AT89C52。3)为了增加控制精度与控制保险系数，传感器内含有两路模拟量传感器。同时将模拟量传输到A/D转换器中进行数据装换再用总线传输到CPU进行判断，及时发现数据问题及时报告给天车系统。4)Cpu复位点上安装有max813硬件看门狗电路一旦出现故障立即报警并恢复cpu初始化状态。5)另外国内其他厂家生产的防撞系统没有能和天车PLC控制系统进行数据通讯，仅仅是通过硬件电路连接到天车开关量点。而此天车防撞定位仪具有与国际通用的MODBUS总线器通讯的能力。凡是可装有MODBUS总线通讯器的PLC (例如德国西门子300的CP343-1、西门子200的自由口协议、SLC500的MODBUS 块、logix5000的MODBUS块)可通过软件直接设定防撞控制距离，也可设定多档位(五位以上)控制，充分满足变频控制多档位需要。6)控制电路板内含有参数设置按钮、含有1602LCD 插拔液晶人机界面(这在其他防撞块中也是绝无仅有的)可在现场实地更改控制距离，使用起来非常方便。图3电路控制板内安装有PCF8591两路A/D差动转换器(差动增加控制精度)。用 I2C总线传输给中央控制单元AT89C52。同时数据可以与PLC联机。
权利要求1. 一种天车激光防撞定位仪，包括高频开关电源控制电路(1)、7812开关电路(2)、 7802开关电路(3)、电源指示二极管(4)、信号放大模块(5)、电源连接插头(6)、信号处理模块(7)、信号处理电路(8)、减速发光二极管(9)、停车发光二极管(10)、第一反向器(11)、第二反向器(12)、复位芯片(13)、减速继电器整流二极管(14)、停车继电器线圈(15)、减速继电器常开接点(16)、减速继电器公共接点(17)、停车继电器整流二极管(18)、停车继电器线圈(19)、停车继电器常开接点(20)、停车继电器公共接点(21)、减速报警扬声器(22)、停车报警扬声器(23)、信号输入插头(24)、熔断器(25)，其特征在于a)所述的高频开关电源电路(1)输入端串联连接熔断器(25)后与交流220V电源连接，高频开关电源控制电路(1)输出端一端接地，另一端输出直流电源；高频开关电源控制电路(1)输出端并联连接7812开关电路(2)输出直流电源，高频开关电源控制电路(1)输出端并联连接7802开关电路(3)输出DC5V直流电源；7802开关电路(3)串联连接降压电阻Rl后与电源发光二极管(4)连接；b)所述的信号放大模块(5)输入端1脚和2脚通过信号输入插头(24)与激光输出端连接，信号放大模块(5)输入端1脚和2脚分别通过降压电阻R2和R3与电源电路的DC5V 电源连接；信号放大模块(5)输出端3脚和4脚通过电阻R4和R5与电源电路的5V电源连接，信号放大模块(5)输出端3脚和4脚分别接信号处理模块(7)的32脚和33脚；c)所述的信号处理模块(7)的输入端32脚和33脚通过插头与信号放大模块(5)的输出端3脚和4脚连接，信号处理模块(7)的输出端1脚、2脚、3脚、4脚和5脚与第一反向器(11)的输入端1脚、2脚、3脚、4脚和5脚连接并同时通过电源连接插头(6 )与电源电路的DC5V电源连接，第一反向器(11)输出端6脚、7脚、8脚和9脚与第二反向器(12)的输入端1脚、2脚、3脚、4脚连接，第二反向器(12)的输出端5脚与减速继电器线圈(15)—端连接，减速继电器线圈(15)另一端接12V电源，减速继电器线圈(15)两端并联连接减速继电器整流二极管(14)，减速继电器常开接点(16)和公共接点(17)串联连接在天车减速控制线路中，第二反向器(12)的输出端6脚与停车继电器线圈(19) 一端，停车继电器线圈(19) 另一端接12V电源，停车继电器线圈(19)两端并联连接停车继电器整流二极管(18)，停车继电器常开接点(20)和公共接点(21)串联连接在天车控制线路中；第二反向器(12)的输出端7脚接减速报警扬声器(22) —端，减速报警扬声器(22)另一端接12V电源，第二反向器(12)的输出端8脚接停车报警扬声器(23) —端，停车报警扬声器(23)另一端接12V电源；信号处理模块(7)的37脚与信号处理电路(8)的1脚连接，5V电源串联降压电阻R7 后与信号处理电路(8)的1脚连接，信号处理模块(7)的36脚与信号处理电路(8)的2脚连接，5V电源串联降压电阻R6后与信号处理电路(8)的2脚连接，5V电源串联降压电阻 R8和R9后分别与停车发光二极管(10)和减速发光二极管(9)输入端连接，停车发光二极管(10)和减速发光二极管(9)输出端分别与信号处理电路(8)的3脚和4脚连接；信号处理模块(7)的输出端9脚接复位芯片(13)的输入端1脚，信号处理模块(7)的输出端16脚接复位芯片(13)的输入端2脚，复位芯片(13)的5脚接地，6脚与5V电源连接。
专利摘要本实用新型涉及一种天车控制技术，是一种天车激光防撞定位仪。本实用新型定位仪的DC18V高频开关电源控制电路板输入端与交流220V电源连接，高频开关电源控制电路板输出DC18V直流电源；滤波电路板输出DC12V直流电源，滤波电路板输出DC5V直流电源；滤波电路板串联连接降压电阻R1后与电源指示二极管连接。本实用新型天车激光防撞定位仪的有益效果本实用新型采用的是高频开关电源控制电路板内装有短路和过流保护，一旦出现意外短路现象，开关电源控制电路板自动关闭输出，保护信号板和电源本身不会被烧毁。本实用新型天车激光防撞定位仪适用于所有企业天车的防撞使用。
文档编号B66C15/04GK202156883SQ20112027067
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者刘军, 刘顺崇, 周淦, 张冬梅, 杨振国, 袁立峰, 陈伟, 黄进 申请人:西部矿业股份有限公司