专利名称：无尽头爬梯自动控制装置的制作方法
技术领域：
无尽头爬梯自动控制装置
本实用新型涉及一种用于专业人员进行专业技能技巧，身体协调能力及身体体能训练的无尽头爬梯中所使用的自动控制装置。
背景技术：
目前，无尽头爬梯作为一种对专业人员进行专业技能技巧，身体协调能力及身体体能训练的训练设备已广泛的应用在消防、武警、警察、部队等的人员训练中。由于在训练过程中，需要对受训者的体能和无尽头爬梯的运行情况进行实时检测、控制和记录。现有的无尽头爬梯所采用的控制方式通常为基于PC (微型计算机)的控制方式，这种控制方式的最主要的缺点是系统连接比较复杂，变频器和电机的运行对系统通信模块存在很大干扰， 并且，整个控制系统维护量很大。
发明内容针对现有技术中无尽头爬梯中所使用控制系统所存在的弊端，本实用新型提供了一种抗干扰能力强，稳定可靠，连接简单、操作方便的无尽头爬梯自动控制装置。为实现上述目的，本实用新型一种无尽头爬梯自动控制装置，包括可编程序控制器PLC、感应机构、人机交互机构、显示机构、执行机构和输出机构；所述可编程控制器与所述感应机构、人机交互机构、显示机构、执行机构和输出机构之间均为电连接；所述感应机构将检测的数据传递给可编程序逻辑控制器，并由其存储和计算；人机交互机构可将控制信号传递给可编程序逻辑控制器PLC ；输出机构用于对需要输出的数据进行输出；执行机构用于执行可编程序逻辑控制器PLC所发出的命令。进一步，所述可编程序控制器PLC的配置如下CPU模块一台、两路模拟量输入模块一台、触摸屏一台。进一步，所述感应机构包括称重传感器、位置传感器/光电开关、速度传感器和温度传感器。进一步，所述执行机构包括继电器和变频器。进一步，所述显示机构为若干个设置在训练梯上的指示灯和显示器。进一步，所述人机交互机构主要包括若干个手动操作按钮和触摸屏。本实用新型与现存无尽头爬梯控制方式相比较，其显著的效果在于本控制装置具有远程监控、手动/自动控制转换、训练距离设定、训练过程中运行速度实时显示和历史曲线、各训练人员的基本信息、训练过程情况汇总、训练成绩统计等；本控制装置中的可编程序逻辑控制器PLC利用模拟量模块通过高精度称重传感器实时采集训练人员体重信息，并根据当前训练人员所处的位置实时控制执行机构，自动完成训练过程中运动速度加速、减速、停止，使训练过程更安全、更人性化。本控制装置现场运行稳定可靠、响应速度快、寿命长、维护量小、运行成本低、操作简便。[0014]本控制装置具有故障自诊断功能，系统发生故障时，有声光报警。
图1为无尽头爬梯结构示意图；图2为无尽头爬梯自动控制装置结构框图。 具体实施方式
无尽头爬梯包括训练梯和控制装置两个部分，如图1所示，训练梯主要包括主体框架1、攀爬杆2和传动装置3，主体框架1对攀爬杆2和传动装置3起支撑作用，传动装置 3用于带动攀爬杆2滚动以实现受训者的“无尽头攀爬”。如图2所示，无尽头爬梯的控制装置主要包括可编程序控制器PLClOl，感应机构 106、人机交互机构102、显示机构103、执行机构104和输出机构105，其中可编程序控制器PLC101、输出机构105和执行机构104等设置在操作台内；感应机构106、人机交互机构 102、显示机构103和安装在训练梯上。其中，可编程序控制器PLClOl的配置如下CPU模块一台、两路模拟量输入模块一台、触摸屏一台。来主要完成训练室内温度采集、现场设备状态监控和与上位机进行实时数据交换，设定训练程序，控制训练梯运行等功能。感应机构106，包括用于实时测量受训者体重的称重传感器、感应受训者在训练梯上所处位置的位置传感器、受训者的速度传感器和训练场地温度传感器，训练场地温度传感器可设置在训练梯上，也可设置在训练梯附近的位置上。这些传感器所检测到的数据均通过变送器转化为电信号后，再传输给可编程序控制器PLC101，并由可编程序控制器 PLClOl进行存储和计算。人机交互机构可设置在训练梯上也可设置在其他位置，人机交互机构102主要包括若干个手动操作按钮和触摸屏，采用触摸屏和手动操作按钮相结合的方式进行控制，手动操作按钮和触摸屏可实现连接或断开电源，手动/自动切换，调速旋钮， 变频器开关、变频器复位和紧急停止等基本功能，还可根据具体需要添加其他功能。除了通过手动控制外，还可通过自动程序对训练梯的运行进行控制。执行机构104包括继电器和变频器，用于驱动训练梯上的电机，进而带动攀爬梯滚动。输出机构105为打印机，用于训练人员基本信息、训练过程数据、训练成绩的内容的输出。显示机构102为若干个指示灯和显示器，指示灯设置在训练梯相应位置上，用于对正在进行训练受训者的提醒和相关的操作指示，显示器用于显示整个控制系统中的相关数据。感应机构106中的各个传感器将其检测到的数据经过变送器转换为电信号传递给可编程序逻辑控制器PLC101，并由其存储和计算；触摸屏和各手动按钮通过串行通信接口，利用专用通讯电缆，实现与可编程序逻辑控制器PLClOl的实时数据通信；可编程序逻辑控制器PLClOl通过串行接口通过打印电缆与打印机相连，采用串行通讯协议交换数据， 对需要打印的数据进行打印输出；可编程序逻辑控制器PLClOl采用输入输出口与执行机构相连，控制训练梯运转。感应机构中的传感器所测量到的数据转化为一定大小的电信号进行远距离传输，其优点为可以减少信号衰减，同时可以提高信号的抗干扰能力。控制装置具有自动和手动两种工作模式。在自动工作模式下，控制系统通过设置在训练梯和训练场地中的各传感器/光电开关，感知受训者和训练场地的相关参数，系统将结合各传感器/光电开关所检测到的数据结合程序设定，自动对训练人员的攀爬情况进行控制和适时调整训练人员上梯后，训练梯自动启动，随着训练人员攀爬速度的快慢，训练梯会自动调整运行速度。如果想停止训练，则不论当前训练梯的运行速度高低，都可以通过控制系统中的紧急停止功能将训练梯停止。在手动工作模式下，则是通过人工手动调整调速旋钮来控制训练梯的运行速度的。无论在哪种模式下训练，系统都能准确及时地显示和记录训练人员攀爬的实时速度、平均速度、训练延米和训练时间、消耗体能、攀爬的最高速度等信息和数据，并且还能及时反映训练人员在训练梯上的位置和所处状态勻速、加速或减速。每次训练结束后，系统都会将上述信息和数据自动进行存储以备查询。 训练时，首选选择控制方式，选择后，受训者登上训练梯，其体重数据由称重传感器测得，并传输给可编程序逻辑控制器PLC记录，训练梯启动，训练开始。感应机构在受训者训练过程中采集控制系统所需数据，并将其传递给可编程序逻辑控制器PLC，可编程序逻辑控制器PLC对接收到的数据进行存储和计算，并将上述的所需数据显示在显示器上，并可根据需要 进行打印。
权利要求1、一种无尽头爬梯自动控制装置，其特征在于，所述控制装置主要包括可编程序控制器PLC、感应机构、人机交互机构、显示机构、执行机构和输出机构；所述可编程控制器与所述感应机构、人机交互机构、显示机构、执行机构和输出机构之间均为电连接；所述感应机构将检测的数据传递给可编程序逻辑控制器，并由其存储和计算；人机交互机构可将控制信号传递给可编程序逻辑控制器PLC ；输出机构用于对需要输出的数据进行输出；执行机构用于执行可编程序逻辑控制器PLC所发出的命令。
2、根据权利要求1中所述无尽头爬梯的控制装置，其特征在于，所述可编程序控制器 PLC的配置如下CPU模块一台、两路模拟量输入模块一台、触摸屏一台。
3、根据权利要求1中所述无尽头爬梯控制装置，其特征在于，所述感应机构包括称重传感器、位置传感器、速度传感器和温度传感器。
4、根据权利要求1中所述无尽头爬梯控制装置，其特征在于，所述执行机构包括继电器和变频器。
5、根据权利要求1中所述无尽头爬梯控制装置，其特征在于，所述显示机构为若干个设置在训练梯上的指示灯和显示器。
6、根据权利要求1中所述无尽头爬梯控制装置，其特征在于，所述人机交互机构主要包括若干个手动操作按钮和触摸屏。
专利摘要一种无尽头爬梯的控制装置，主要包括可编程序控制器PLC、感应机构、人机交互机构、显示机构、执行机构和输出机构；可编程控制器与所述感应机构、人机交互机构、显示机构、执行机构和输出机构之间均为电连接；感应机构将检测的数据传递给可编程序逻辑控制器，并由其存储和计算；人机交互机构可将控制信号传递给可编程序逻辑控制器PLC；输出机构用于对需要输出的数据进行输出；执行机构用于执行可编程序逻辑控制器PLC所发出的命令。
文档编号A63B69/00GK202173752SQ20112022765
公开日2012年3月28日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者吴永健, 李俊明, 王慧, 计伟, 马慧丽 申请人:抚顺抚运安仪救生装备有限公司