一种塔式起重机全数字化电传操纵联动台的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种塔式起重机全数字化电传操纵联动台，该联动台包括操纵杆组、开关组、用户指令信息接收处理器、主数据采集处理器、备用数据采集处理器、主数据接收解码器，备用数据接收解码器和数据判决输出器；所述操纵杆组和开关组与所述用户指令信息接收处理器连接，所述用户指令信息接收处理器分别与所述主数据采集处理器和备用数据采集处理器连接，所述主数据采集处理器与所述主数据接收解码器连接，所述备用数据采集处理器与所述备用数据接收解码器连接，所述主数据接收解码器和所述备用数据接收解码器与所述数据判决输出器连接。该联动台采用冗余设计即采用主通道和备用通道双路同步工作模式，可保证数据传输的高可靠性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种数字化电传操纵装置领域，尤其涉及一种塔式起重机全数字 化电传操纵联动台。 一种塔式起重机全数字化电传操纵联动台
【背景技术】
[0002] 联动台是一种手动控制电器，主要用于起重运输机械中电动机的启动、调速、换 向、制动等，塔式起重机是其中的运输机械之一。申请号为200710016234. 5的中国专利公 开了一种塔式起重机电子联动操纵系统，包括控制箱、显示屏和电控柜驱动单元，控制箱包 括分别设置在驾驶室内司机座椅两边的左右两个控制箱，显示屏设置在驾驶室前端，电控 柜驱动单元安装于电控柜内，但是该系统的数据传输可靠性比较低。 实用新型内容
[0003] 本实用新型提供一种保证数据传输的高可靠性的塔式起重机全数字化电传操纵 联动台。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
[0005] 提供一种塔式起重机全数字化电传操纵联动台，该联动台包括操纵杆组、开关组、 用户指令信息接收处理器、主数据采集处理器、备用数据采集处理器、主数据接收解码器， 备用数据接收解码器和数据判决输出器；所述操纵杆组和开关组与所述用户指令信息接收 处理器连接，所述用户指令信息接收处理器分别与所述主数据采集处理器和备用数据采集 处理器连接，所述主数据采集处理器与所述主数据接收解码器连接，所述备用数据采集处 理器与所述备用数据接收解码器连接，所述主数据接收解码器和所述备用数据接收解码器 与所述数据判决输出器连接；
[0006] 进一步，该联动台还包括与塔式起重机的执行部件连接的独立停止控制器，用于 在出现故障时紧急停止对塔机的操纵。
[0007] 进一步，所述用户指令信息接收处理器与所述主数据采集处理器和备用数据采集 处理器采用带有航空插头的屏蔽电缆连接。
[0008] 进一步，所述数据包通过串行总线传输到所述主数据接收解码器和备用数据接 收解码器。
[0009] 进一步，所述操纵杆上设置有用于防止所述操纵杆误动作的解锁按键。
[0010] 进一步，所述操纵杆组包括变幅/回转操纵杆和起升/动臂操纵杆，所述开关组包 括复位开关、启动开关和电铃开关。
[0011] 进一步，所述主数据采集处理器和备用数据采集处理器均包括：通信电缆接口、档 位显示器接口、变幅/回转操纵杆接口、起升/动臂操纵杆接口、复位开关接口、启动开关、 故障复位和电铃开关接口。
[0012] 本实用新型的有益效果是：本实用新型采用提供的塔式起重机全数字化电传操纵 联动台，采用冗余设计即采用通过主通道和备用通道双路同步工作模式，当主通道出现通 信故障时，立即切换到备用通道，可保证数据传输的高可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型的塔式起重机全数字化电传操纵联动台的结构框图；
[0014] 图2为本实用新型的塔式起重机全数字化电传操纵联动台中的主数据采集处理 器的面板示意图；
[0015] 图3为本实用新型的塔式起重机全数字化电传操纵联动台中的主数据接收解码 器的面板示意图；
[0016] 图4为本实用新型的塔式起重机全数字化电传操纵联动台三种状态之间的转换 关系不意图。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合附图对本实用新型的技术方案和优点作更详细的说明。
[0018] 如图1所示，为本实用新型提供的一种塔式起重机全数字化电传操纵联动台的结 构框图，该全数字化电传操纵联动台包括操纵杆组101、开关组102、用户指令信息接收处 理器103、主数据采集处理器104、备用数据采集处理器106、主数据接收解码器105,备用数 据接收解码器107和数据判决输出器108 ;所述操纵杆组101和开关组102与所述用户指 令信息接收处理器103连接，所述用户指令信息接收处理器103分别与所述主数据采集处 理器104和备用数据采集处理器106采用带有航空插头的屏蔽电缆连接，便于安装和维修。 所述主数据采集处理器104与所述主数据接收解码器105连接形成主用通道，所述备用数 据采集处理器106与所述备用数据接收解码器107连接形成备用通道，所述主用通道和备 用通道双路同步工作，当主通道出现通信故障时，立即切换到备用通道，可保证数据传输 的高可靠性。所述主数据接收解码器105和所述备用数据接收解码器107与所述数据判决 输出器108连接。
[0019] 其中，操纵杆组101包括变幅/回转操纵杆和起升/动臂操纵杆，所述开关组102 包括复位开关、启动开关和电铃开关。所述操纵杆组101上设置有解锁按键，可有效避免操 纵杆组101误操作，提供安全系数。所述用户指令信息接收处理器103用于接收用户发出 的起升、动臂、变幅和回转档位的变换指令信息以及启动、复位和电铃的开关量信息，并将 所述变换指令信息和所述开关量信息转换为电量信号。所述主数据采集处理器104和备用 数据采集处理器106均用于接收所述电量信号并将该电量信号同步转化为数字信号，根据 系统预设置将所述数字信号转化为数字控制信号，并将所述数字控制信号与校验、冗余纠 错数据等按照专用的帧格式打包成数据包；所述数据包通过串行总线传输到所述主数据接 收解码器105和备用数据接收解码器107。所述主数据接收解码器105和备用数据接收解 码器107均用于接收所述数据包并采用冗余纠错和最大似然算法将所述数据包经过解包、 校验和纠错后重新还原成数字控制信号；由于所述数据包结构中加入了冗余校验算法从而 使本实用新型的塔式起重机全数字化电传操纵联动台能对错误数据进行纠错，提高了数字 控制信号的准确性。所述数据判决输出器108用于将所述主数据接收解码器105和备用数 据接收解码器107输出的数字控制信号，采用合并判决算法处理后输出一个最终的控制信 号，并将该最终的控制信号输出到塔式起重机的执行部件1010实现对塔机的操纵。另外， 该联动台还包括与塔式起重机的执行部件1010连接的独立停止控制器109,用于在出现故 障时紧急停止对塔机的操纵。
[0020] 如图2所示，为主数据采集处理器104的面板示意图，上排接口由左到右依次为： 通信电缆接口、档位显示器接口、变幅/回转操纵杆接口和起升/动臂操纵杆接口。下排由 左向右依次为：复位开关接口、启动开关和电铃开关接口，为便于安装和维修，所有接口均 采用航空插头连接。备用数据采集处理器106的面板结构和主数据采集处理器104的面板 结构一样。
[0021] 如图3所示，为主数据接收解码器105的面板示意图，上排开关量依次为：复位开 关（端子1、2)、启动开关（端子3、4)、电铃开关（端子5、6)，这些开关的最大容量为交流 250V/3A，如果控制电压超过交流250V，或电流超过3A，应通过中间继电器或接触器控制。 上排端子7、8为交流220V (50Hz/60Hz)电源接入，系整机电源，输入电压范围是：AC100V? 240V。上排端子9、10、11为0档延迟启动输出端子，其中端子9为公共端，端子10和11分 别为动臂和起升延迟启动输出，端子12、13为变频器故障报警输入，端子14-19为动臂档 位输出。其中端子14-16为动臂4-2档输出，端子17、18对应为趴臂扬臂，端子19为动臂 变频器24V控制电源。下排端子1、2接起升变频器输出的24V控制电源，端子1为正电压， 端子2、3分别为起升和下降控制端子，下排端子4-7为起升速度2-5档控制端子，端子8为 24V公共地。下排端子9为回转变频器输出的24V电源，端子10、11为回转左转、右转控制 端。端子12-14为回转2-4档档位控制端。端子15、16为变幅前进和后退控制端子，端子 17、18为变幅2、3档位控制端子，端子19为变幅变频器24V输出端。备用数据接收解码器 107的面板结构和主数据接收解码器105的面板结构一样。
[0022] 本实用新型提供的全数字化电传操纵联动台中的，操纵杆组101和开关组102可 安装在司机座椅扶手处，主数据采集处理器104和备用数据采集处理器106均采用内置设 计模式，其安装位置可根据客户需要灵活安排，主数据接收解码器105和备用数据接收解 码器107均放置在配电柜中，主数据采集处理器104通过电缆与主数据接收解码器105连 接，备用数据采集处理器106通过电缆与备用数据接收解码器107连接。该全数字化电传 操纵联动台有三种状态：自检状态、工作状态、校准状态。如图3所示,为这三种之间的转换 关系不意图。
[0023] 自检状态：在联动台上电时，首先进入自检状态，检查系统操纵杆组101、指示灯 和蜂鸣器是否正常。如果不正常立即报警，且不允许系统进入工作状态。防止误操作，保护 司机和设备安全。
[0024] 工作状态：自检正常情况下，联动台自动进入工作状态，用户指令信息接收处理器 103接收用户发出的起升、动臂、变幅和回转档位的变换指令信息以及启动、复位和电铃的 开关量信息，并将所述变换指令信息和所述开关量信息转换为电量信号。所述主数据采集 处理器104和备用数据采集处理器106均接收所述电量信号并将该电量信号同步转化为 数字信号，根据系统预设置将所述数字信号转化为数字控制信号，并将所述数字控制信号 与校验、冗余纠错数据等按照专用的帧格式打包成数据包；所述数据包通过RS485/422总 线传输到所述主数据接收解码器105和备用数据接收解码器107。所述主数据接收解码器 105和备用数据接收解码器107均接收所述数据包并采用冗余纠错和最大似然算法将所述 数据包经过解包、校验和纠错后重新还原成数字控制信号。所述数据判决输出器108将所 述主数据接收解码器105和备用数据接收解码器107输出的所述重新还原成的数字控制信 号采用合并判决算法，输出一个最终的控制信号，并将该最终的控制信号输出到塔式起重 机的执行部件1010实现对塔机的操纵。一旦主数据采集处理器104与所述主数据接收解 码器105之间出现故障，联动台会自动切换进入备份机工作状态，必要时还可以手动切换 至备份机状态。联动台操纵杆组上设置有解锁按键防止操作杆误动作。
[0025] 校准状态：联动台在使用一段时间以后，如果出现零档偏移可以重新作档位校准， 校准过程中联动台会自动计算各档位并记录校准结果。这样可以确保联动台长时间使用寿 命。
[0026] 在将该联动台应用到塔机起重机使用时，为防止对塔机的误操作，对塔机做操作 时要求司机首先按下操作杆上的解锁键后方可对塔机进行操作，否则联动台不响应司机的 操作，在操作过程中当操作杆回到0档位后3秒内没有任何操作，操作杆将自动恢复锁定状 态。另外，如果出现零点漂移可以进行校准，其校准方法如下：
[0027] 长按"启动"与"复位"按键3秒以上，联动台进入校准状态（配电柜内数据接收 器所有档位会自动切换为〇档状态）
[0028] (1)起升档校准：
[0029] a.进入校准状态时，与数据采集器连接的显示器起升5档灯会亮。表明正在起升 档校准。松开操作杆状态下按"确定"（启动）按键，做〇档校准，蜂鸣器"哗"短响一下表 明"起升〇档"校准完毕。
[0030] b.然后将起升操作杆拉到最后面做"起升5档"校准，在推操作杆到最后面的状态 下，按下"确定"（启动）按键，做"起升5档"校准，同样蜂鸣器"哔"短响一下表明"起升5 档"校准完毕。
[0031] c.之后将起升操作杆推到最前面做"向下5档"校准，在拉操作杆到最前面的状态 下，按下"确定"（启动）按键，做"向下5档"校准，同样蜂鸣器"哔"短响一下表明"向下5 档"校准完毕。
[0032] d.最后起升方向灯闪烁表明等待确认。按"确定"（启动）按键，蜂鸣器长响一下 表明起升校准完毕。
[0033] (2)回转档校准：
[0034] a.在做完起升校准后，联动台会自动进入回转校准，并点亮显示器上的回转指示 灯，同样在松开回转操作杆的状态下，按"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明 "回转〇档"校准完毕。
[0035] b.然后将回转/变幅操作杆推到最前面做"左转4档"校准，在推操作杆到最前 面的状态下，同时按下"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明"左转4档"校准完 毕。
[0036] c.然后将回转/变幅操作杆推到最后面做"右转4档"校准，在推操作杆到最后 面的状态下，同时按下"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明"右转4档"校准完 毕。
[0037] d.最后回转方向灯闪烁表明等待确认，按"确定"（启动）按键，蜂鸣器长响一下 表明回转校准完毕。
[0038] (3)动臂档校准：
[0039] a.在做完回转校准后，联动台会自动进入动臂校准，并点亮显示器上的动臂指示 灯，同样在松开起升/动臂操作杆的状态下，按"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下 表明"动臂〇档"校准完毕。
[0040] b.然后将起升/动臂操作杆推到最前面做"扬臂4档"校准，在推操作杆到最前 面的状态下，同时按下"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明"扬臂4档"校准完 毕。
[0041] c.然后将起升/动臂操作杆推到最后面做"趴臂4档"校准，在推操作杆到最后 面的状态下，同时按下"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明"趴臂4档"校准完 毕。
[0042] d.最后动臂方向灯闪烁表明等待确认，按"确定"（启动）按键，蜂鸣器长响一下 表明动臂校准完毕。
[0043] (4)变幅档校准：
[0044] a.在做完动臂校准后，联动台会自动进入变幅校准，并点亮显示器上的变幅指示 灯，同样在松开变幅操作杆的状态下，按"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明 "变幅〇档"校准完毕。
[0045] b.然后将变幅/回转操作杆推到最左边做"前进3档"校准，在推操作杆到最左 边的状态下，同时按下"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明"前进3档"校准完 毕。
[0046] c.然后将变幅/回转操作杆推到最后面做"后退3档"校准，在推操作杆到最右 边的状态下，同时按下"确定"（启动）按键，蜂鸣器"哔"短响一下表明"后退3档"校准完 毕。
[0047] d.最后变幅方向灯闪烁表明等待确认，按"确定"（启动）按键，蜂鸣器长响一下 表明变幅校准完毕，并自动回到工作状态。
[0048] 另外，校准时还需注意的是：校准状态下，如果听到蜂鸣器连续短响5声说明该步 骤校准时出错，可以重新进行该步骤。如果不想校准该步骤，可以按"复位"按键（跳过按 键）使数字操纵联动台跳到下一校准步骤或回到工作状态。
[0049] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对实用新型而言仅仅是说明性的，而非 限制性的。本专业技术人员理解，在实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行 许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于，该联动台包括操纵杆组、开 关组、用户指令信息接收处理器、主数据采集处理器、备用数据采集处理器、主数据接收解 码器，备用数据接收解码器和数据判决输出器；所述操纵杆组和开关组与所述用户指令信 息接收处理器连接，所述用户指令信息接收处理器分别与所述主数据采集处理器和备用数 据采集处理器连接，所述主数据采集处理器与所述主数据接收解码器连接，形成主用通道； 所述备用数据采集处理器与所述备用数据接收解码器连接，形成备用通道；所述主数据接 收解码器和所述备用数据接收解码器与所述数据判决输出器连接。
2. 如权利要求1所述的塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于，该联动台 还包括与塔式起重机的执行部件连接的独立停止控制器，用于在出现故障时紧急停止对塔 机的操纵。
3. 如权利要求1所述的塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于，所述用户 指令信息接收处理器与所述主数据采集处理器和备用数据采集处理器采用带有航空插头 的屏蔽电缆连接。
4. 如权利要求1所述的塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于，所述数据 包通过串行总线传输到所述主数据接收解码器和备用数据接收解码器。
5. 如权利要求1所述的塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于，所述操纵 杆组上设置有用于防止所述操纵杆组误操作的解锁按键。
6. 如权利要求1-5中任一所述的塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于， 所述操纵杆组包括变幅/回转操纵杆和起升/动臂操纵杆，所述开关组包括复位开关、启动 开关、故障复位和电铃开关。
7. 如权利要求6所述的塔式起重机全数字化电传操纵联动台，其特征在于，所述主数 据采集处理器和备用数据采集处理器均包括：通信电缆接口、档位显示器接口、变幅/回转 操纵杆接口、起升/动臂操纵杆接口、复位开关接口、启动开关、故障复位和电铃开关接口。
【文档编号】B66C13/22GK203903838SQ201320783927
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】莫武中, 刘义强, 农秋燕 申请人:莫武中