一种节能型堆垛机电路系统的制作方法

本发明涉及堆垛机系统，特别涉及一种节能型堆垛机电路系统。

背景技术：

堆垛机通过行走、升降和叉取三轴动作，可轻松便捷的完成搬移堆垛工作。随着科技的发展，越来越多的智能型堆垛机也逐步的应运而生，通过电气控制实现堆垛机的智能化运作。

但是目前的堆垛机运行功耗大、数据传输之间繁琐控制操作不便且能源损耗严重，不利于环保节能，还有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种节能型堆垛机电路系统，能够提高设备效率、减少能耗、便于控制及操作。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种节能型堆垛机电路系统，包括有外部部件与内部部件的设备本体，其特征是：还包括有通过变频器以驱动所述设备本体运作的动力驱动模块、通过以太网进行通讯连接设备本体内部器件通讯传输的设备通信模块、通过plc控制动力驱动模块及设备本体响应的控制电路模块。

作为优选，所述动力驱动模块还包括有将设备本体运作过程释放的能量进行反馈的能量反馈单元。

作为优选，所述设备通讯模块包括有通过以太网传输信号至上位机的光传输器，且通过canopen通讯协议进行控制电路模块、动力驱动模块及设备本体之间的数据互通传输。

作为优选，所述控制电路模块包括有进行控制的plc单元、连接于外部部件与plc单元之间的中间继电器及交流接触器。

作为优选，所述控制电路模块还包括有设置于设备本体且响应于中间继电器以于中间继电器响应动作后进行指示的发光管。

作为优选，所述中间继电器的触点与设备本体的外部部件之间相隔离。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

采用变频器的动力驱动模块进行驱动控制，能够节约能源降低成本，通过变频器可根据运作的马达的类型来调节具体速度启动转矩，可调节优化马达转矩设置减少启动停止时产生的能耗，且可根据需要调整选取变频器的，实现各种工艺要求及不同场合的运用，自适应性强；

通过以太网进行通讯传输，改变传统的io接线，减少能源损耗，同时能够提高控制驱动的准确性和实时性；通过模块化处理保持系统的可拓展性；

采用plc的控制电路模块，能够提高可靠性及抗干扰能力，集成度高、体积小、能耗、维护方便，便于实现机电一体化的控制。

附图说明

图1为本电路系统的结构示意框图；

图2为动力驱动模块的局部电路原理图一；

图3为动力驱动模块的局部电路原理图二；

图4为设备通信模块的通讯连接示意图；

图5为控制电路模块电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

根据一个或多个实施例，公开的一种节能型堆垛机电路系统，如图1所示，包括有堆垛机的设备本体以及进行电路控制的电路系统。电路系统对设备本体进行电控。电路系统包括有动力驱动模块、设备通信模块以及控制电路模块。

动力驱动模块采用变频调速，设备通信模块通过以太网进行数据传输，控制电路模块则通过plc进行系统的驱动控制。

如图2及图3所示，为动力驱动模块的电路原理图。动力驱动模块采用变频器，图示中iva、ivb，构成变频调速传动系统，变频器控制能根据马达的具体类型来调节具体速度启动转矩。通过调节优化马达转矩设置减少启动停止时产生的能耗，且根据实际的工艺要求和运用场合，可选择合适类型的变频器，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度自行进行调整。plc通过cano口向变频器发送动作信息，变频器接收信号处理输出电压驱动马达。变频器能根据设定马达反馈的信息判断是否有异常。动力驱动模块还设置有能量反馈单元，堆垛机走行、升降、叉取三轴动作频繁起停，原先设备加减速过程中释放大量电能通过刹车电阻转化成热能释放，本电路系统的堆垛机通过能量反馈单元将这部分消耗掉的电能反馈至主电网，传统变频器会将动能或势能转换而来的电能浪费在耗能电阻上，而能量回馈单元能够将应用中动能或势能转换而来的电能及时、高效地回馈到电网，从而节约了大量的电能，从而生成再利用，可降低能耗。

如图4所示，为设备通信模块，通过以太网进行通讯连接。其中包括有光传输器，以太网通过光传输器传输信号至上位机，并且通过canopen通讯协议进行控制电路模块、动力驱动模块及设备本体之间的数据互通传输。其中设备本体上设置有激光测距仪实现与plc的数据互通传输。激光测距仪oda、odb通过cano口向plc发送设备当前运行位置信息，光通讯设备ix063、ix062通过以太网接口通讯将上位机输入的操作信息传输到plc中，plc进行分析判断将运行信息发送给变频器iva、ivb。采用以太网进行通讯连接，去除原先繁琐的io接线，减少能源损耗，同时保证了驱动系统中对电机控制的准确性和实时性。另外使用canopen此通讯协议还具有模块化保持了系统的可拓展性，为之后系统智能化水平提高奠定了坚实的基础。

如图5所示，为控制电路模块，控制电路模块包括有进行控制的plc单元、连接于外部部件与plc单元之间的中间继电器及交流接触器，还包括有设置于设备本体且响应于中间继电器以于中间继电器响应动作后进行指示的发光管。通过plc，采用现代大规模集成电路技术，具有很高的可靠性。通过中间继电器及交流接触器进行连接，中间继电器和交流接触器具有功耗小、温升低，不需要外附大功率电阻，可任意安装及接线，使用更加的方便且可靠。中间继电器的触点容量大，工作寿命长，中间继电器的触点与设备本体的外部部件之间相隔离，防止外部设备发生事故时影响plc的安全。且在中间继电器响应动作后，发光管能够对应响应进行指示，便于现场观察。plc通过io接线的方式将通过中继继电器将电信号传送给对应设备，使用中间继电器能将控制系统的输出信号与负载端电气隔离，延迟控制系统的使用寿命，增加安全性。plc用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制电路模块外部的接线，使电路系统设计及建造的周期缩短，同时也变得更加易于维护，通过plc，使得同一设备经过改变程序以改变生产过程成为可能。控制电路模块整体体积小、重量轻且能耗低，能够简单便捷的装入设备本体的机械内部，实现机电一体化的控制。

本电路系统可应用于智能有轨单巷道单伸堆垛机及智能有轨双巷道双伸堆垛机。通过参数设定的变更，可满足堆垛机的控制需求。

具体的，控制的数据输入和输出如下：

输出数据：

a)通过以太网口光通讯发向分站连续传送实时数据及控制信息；

b)通过camo口向变频器发送动作信息；

c)通过io口的控制数据，如声光报警、断电控制、看门狗脉冲输出等；

输入数据：

a)通过campoen通讯接收镭射的回答信息数据；统计升降和走形的距离；

b)通过以太网口光通讯接收上位机的回答信息数据；

c)通过i0接收外部存储器的设置参数信息数据；

d)通过plc上的高速计数模块统计升降和走形的距离；

e)接收其他状态数据

这些数据信号按工程标准的状态转移图对各种状态进行控制，实现智能堆垛机的工作运行。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。