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起重機控制系統專利，【實用新型】液壓控制系統及起重機

申請/專利權人：

中聯重科股份有限公司 申請日：

2022-12-05 公開（公告）日：

2023-03-21 公開（公告）號：

CN218665137U 主分類號：

B66C23/82 分類號：

B66C23/82；B66C23/62；B66C13/20 優先權：

專利狀態碼：

有效-授權 法律狀態：

2023.03。21#授權 摘要：

本申請提供一種液壓控制系統及起重機。

液壓控制系統包括：

液壓油缸，包括有桿腔端和無桿腔端，用于將液壓能轉化為機械能，以牽引變幅機構進行運動；液壓油箱，用于在變幅機構的運動過程中提供液壓油，運動過程包括下降過程；第一換向閥，分別與有桿腔端和液壓油箱連接，第一換向閥包括多個工作油口和彈性組件，彈性組件用于根據彈性組件兩端的壓差切換工作油口的連通或關閉，以控制第一換向閥中液壓油的流向。

可以提升變幅機構的下落速度，并改善液壓油缸的平穩性，避免液壓油缸出現反向沖擊和局部吸空的現象。

主權項：

1。一種液壓控制系統，其特征在于，所述液壓控制系統包括：

液壓油缸，包括有桿腔端和無桿腔端，用于將液壓能轉化為機械能，以牽引變幅機構進行運動；液壓油箱，用于在所述變幅機構的運動過程中提供液壓油，所述運動過程包括下降過程；第一換向閥，分別與所述有桿腔端和所述液壓油箱連接，所述第一換向閥包括多個工作油口和彈性組件，所述彈性組件用于根據所述彈性組件兩端的壓差切換工作油口的連通或關閉，以控制所述第一換向閥中液壓油的流向。

全文數據：

權利要求：

百度查詢：

中聯重科股份有限公司 液壓控制系統及起重機

起重機控制系統專利，一種門座式起重機遠程遙控系統

技術領域 本發明涉及門座式起重機控制技術領域，具體涉及一種門座式起重機遠程遙控系統。

背景技術 門座式起重機也稱可轉動的起重裝置(簡稱轉動部分)裝在門形座架上的一種臂架型起重機。

門形座架的4條腿構成4個“門洞”，可供鐵路車輛和其他車輛通過。

門座起重機大多沿地面或建筑物上的起重機軌道運行，進行起重裝卸作業。

目前，門座式起重機主要用于港口機械作業。

橋架通過兩側支腿支承在地面軌道或地基上，具有沿地面軌道運行，下方可通過鐵路車輛或其他地面車輛的特點。

門座起重機還逐步推廣應用到作業條件與港口相近的船臺和水電站工地等處。

門座式起重機的控制部分是其重要的一部分，直接與安全生產、工作效率相關。

但是由于門座式起重機的特殊的工況環境，現有技術中還沒有一套較為先進的控制系統，滿足當前門座式起重機日益精準的需求。

文獻“PLC遠程監控系統在門座式起重機上的應用”(自動化控制，饒來慶)中記載了門座式起重機的遠程監控方案，其存在一定的弊端，表現在：

①、該方案是遠程監控門座機設備故障的，對于提高生產力、降低操作人員勞動強度則是沒有提及。

②、該方案是通過GPRS傳輸，數據通道相對較小，無線傳輸的數據量較少，客觀上限制了其遠程傳輸的功能。

③、該方案不具備GPS定位功能、圖象識別功能、抓斗防搖擺功能。

如何提高門座機工作效益、減輕司機勞動強度、降低成本、提高工作效率是門座式起重機控制追求的目的。

發明內容 為了提高門座式起重機工作效益，減輕司機勞動強度、降本增效。

本發明提供了一種門座式起重機遠程遙控系統，實現門座式起重機的遠程遙控，并且可以與生產調度系統通訊聯網，為碼頭實現無人化作業、降本增效提供技術支持。

本發明采取的技術方案為：

一種門座式起重機遠程遙控系統，該系統包括：

云服務器平臺、客戶端T5820、遙控操作臺CX-LHJBB03、固定基站M300、門座機監控終端、抓斗監控部分、船頭船尾定位裝置； 云服務器平臺通過交換機5HI-08分別連接客戶端T5820、遙控操作臺CX-LHJBB03； 云服務器平臺通過5G通訊模塊CPEPRO連接門座機監控終端，門座機監控終端連接抓斗監控部分； 門座機監控終端、抓斗監控部分、船頭船尾定位裝置均與固定基站M300通訊連接。

所述交換機5HI-08連接流媒體服務器DVSCAR-51，流媒體服務器DVSCAR-51連接拼接屏CB5503S。

所述門座機監控終端包括PLC控制器S7-1500、觸摸屏VMC1100；觸摸屏VMC1100連接PLC控制器S7-1500，PLC控制器S7-1500連接交換機2HI-08，交換機2HI-08分別連接5G通訊模塊CPEPRO、數傳電臺3SZ02、掃描儀控制器、GPS定位移動基站2CX-E728、防碰撞信號采集器；掃描儀控制器連接3D激光掃描儀CX-JS800，GPS定位移動基站2CX-E728分別連接數傳電臺4SZ02、GPS定位天線2AT300、GPS定向天線3AT300；防碰撞信號采集器連接防碰撞傳感器CX-HB100； PLC控制器S7-1500分別連接風速傳感器YS-CF、高度編碼器1GM58S10K6MA12WN、高度編碼器2GM58S10K6MA12WN、抓斗支持變頻器ATV930、抓斗開閉變頻器ATV930、左右大車行走變頻器； PLC控制器S7-1500分別連接防搖擺模塊1CX-FY400、防搖擺模塊2CX-FY400、防搖擺模塊3CX-FY400；防搖擺模塊1CX-FY400、防搖擺模塊2CX-FY400、防搖擺模塊3CX-FY400分別連接左回轉變頻器、右回轉變頻器、變幅變頻器；

起重機控制系統專利，智能起重機的控制系統與關鍵技術

吳昊罡 潘彥宏 步 超 0 引言隨著工廠自動化環境的提升，其中的橋式起重機控制方式亦在由人工控制向自動化、智能控制、遠程管理方向發展。

為適應新的市場需求，研發適合起重行業智能化發展的技術和產品，通過對國內外智能起重機的智能化技術發展狀況和市場需求的調研，結合自動化生產、信息化車間的管理與調度、智能制造加工工藝，對起重機的自動化、信息化、智能化的等關鍵技術的發展進行研究。

借助自動化技術、信息技術、智能控制技術、互聯網技術等工具，起重機械的使用、管理可從單一的人工操作、檢查向自動化操作、在線監控、遠程維護與技術支持轉變，進而形成一整套的橋式起重機智能控制平臺，提高橋式起重機械產品的性能與競爭力。

1 智能起重機的特點與功能解析智能起重機可根據工藝設置自動完成起重機移動、搬運等動作，具備可編程、故障診斷、人機界面、自動控制、遠程管理等功能，具備感知、規劃、執行、協作、學習、數據與信息管理等與人相似的智能功能，其研究范疇應包括智能控制、智能監測、智能管理以及利用大數據進行智能設計等方面，所涉及學科有機械、電氣、自動控制與檢測、信息與計算機、智能控制、網絡通訊等。

起重機最基本搬運工作由操作員根據生產要求，前往取物地點，降下吊鉤將物品吊取后提升，到達一定高度后按照一定的路徑將物品搬運至下一流程地點，然后卸載。

在整個流程中，操作人員要接收不同的生產任務指令，判斷取物地點，根據情況選擇可執行的指令，執行搬運工作將物品送至指定地點，直至完成整個搬運過程。

在工作的過程中，操作人員要使物品在搬運過程中姿態平穩、準確到位，還需注意起重機運行中是否有報警、故障，并根據其等級做出不同的反應。

起重機的維護需要根據其設計要求做維護保養，監控系統的人機界面為使用者提供直觀的信息描述，其程序軟件具備一定調整、升級的能力，為用戶提供遠程培訓與在線指導，提高服務的實時性與工作效率。

智能化的起重搬運設備要獨立完成以下工作，要從控制中心獲得任務信息（通訊技術），移動至相應區域取物并搬運至指定位置（吊鉤防搖技術、吊鉤三維定位技術、物料識別技術、自動程序控制），實時在線監控設備運行狀態并做出響應（安全監控管理技術），數據上傳至數據中心以及在線維護（遠程監控與服務中心）等。

因此，整套設備應具有自動物料信息掃描、自動選擇取料地點和目標地點、路徑規劃、自動搬運物料、定位裝置、吊鉤防搖擺功能、自動記錄工作量并實現報表查詢、顯示存儲故障報警、與控制中心進行信息交換等功能。

配備遠程在線功能，根據數據匯總提供故障診斷結果和維護指導意見，且能實現異地在線監控和程序修改，上傳的數據可供研發部門作為優化設計的參考。

智能起重機的應用可代替人的體力勞動，代替或部分代替人的腦力勞動，形成人、機、物的交互與深度融合，完成感知、決策、執行的全過程，并對狀態進行實時監控與過程記憶，為起重機設計提供數據支持，實現成體系的控制、管理。

2 智能起重機控制系統的架構智能起重機控制系統總體可分為設備級、工廠級、遠程管理級等三級架構，圖1 為智能起重機控制系統的架構示意圖。

圖1 智能起重機控制系統的架構示意圖 設備級系統即單臺智能搬運起重機的控制系統，為單臺智能化起重機單機設備的運行監控管理平臺，負責管理下屬設備的全自動運行，執行控制中心下達的各項指令，并把相關的監控管理數據傳送到工廠級平臺。

設備級平臺由單機控制系統、定位與防搖裝置、自動化控制與物料信息掃描系統組成。

單機控制系統由PLC、人機界面、變頻器和各種檢測元器件等構成。

PLC 通過與外部進行數據交換，根據程序控制，驅動起重機各機構運行，實現全自動運行與設備監控。

人機界面提供現場級的狀態信息顯示與參數設定功能，顯示起重機的供電、故障、載荷、吊鉤位置、控制模式、檢測元件狀態、各機構運行狀態等主要信息。

自動化控制與物料信息掃描系統通過總線通訊的形式與中控系統實現數據交換單獨運行的系統，實現對一臺起重機的監控管理。

起重機定位與防搖裝置根據控制算法將大車、小車、吊鉤的位置、速度以及吊鉤擺角控制在誤差范圍內。

自動監控與物料信息掃描系統主要作用是根據物料分布情況和工藝要求在車間內進行任務調度，具體負責自動識別物料分布情況，向監控系統和起重機控制系統收發信息，根據工藝要求發布自動運行指令。

工廠級系統將廠區內各設備級系統與工廠級服務器組成網絡，由工廠級服務器實時監控、收集所有設備運行狀態，可記錄、打印、傳輸相關運行記錄，根據生產要求對運行設備進行自動運行生產調度，提供日常維護與技術指導。

工廠級平臺一般位于整個廠區的主控室內，由一臺性能穩定、具備高速處理能力的計算機作為其主要設備，還附帶各類通訊設備，如光纖、總線、無線網絡等通訊形式。

在計算機內部署監控軟件、數據庫軟件、自動化生產管理軟件，整套軟件負責信號采集、故障自檢、數據存儲與管理、自動運行控制、信息傳輸等為實現安全運行及遠程監控的各項功能。

設備級平臺與工廠級平臺之間通過廠級局域網進行互聯互通，所有的采集信息經由工廠級平臺實時讀取并匯總管理。

在工廠級的控制平臺上可遠程控制起重機的起動、停止，選擇自動控制模式，執行的任務種類，各類任務按優先級高低依次執行，同優先級任務按時間先后依次執行。

遠程管理系統通過VPN 網絡對各工廠設備群進行遠程集中監控管理，可實時掌握各工廠級所屬設備的運行狀態，對所有設備運行數據進行保存，并在管理中心形成設備數據中心，根據設備使用情況評估主要部件的生命周期內，向用戶提供使用維護建議，并利用大數據分析系統協助優化起重機設計。

3 關鍵技術3.1 安全監控及遠程服務技術智能起重機械對安全、效率、能耗、成本的要求更高，通過應用安全監控及遠程服務技術可進行實時故障監控，并能開展遠程故障診斷，提高起重機行業的安全保障、服務水平和快速響應能力，提高設備維護和管理能力。

起重機械安全監控提供完善的監控，可長期直接或間接的測量起重機械運行參數，同時記錄執行指令和起重機載重情況，根據這些長期的、實際投入使用的設備的詳細參數，起重機的設計者、研究人員可獲取同批次類似型號起重機大量完整可靠的數據，結合現場工況進行大數據分析，可為優化起重機械設計提供支撐。

安全監控及遠程服務技術的開發與應用可提高整個起重機體系的管理能力，進而提升起重機械的智能化水平，帶動起重機械行業自身的發展。

安全監控與遠程服務技術由安全監控系統、VPN網絡系統、數據平臺及分析系統等部分組成。

數據平臺采用面向服務構架的理念，系統應具有可靠性、可擴展性與可管理性的特點，能對起重機械的電氣控制系統進行遠程連接、數據收集和數據存儲。

數據平臺服務器的架構設計應遵循安全穩定、實用可靠、技術先進、可擴充性、易用性及可維護性的原則，并綜合考慮實際情況、特殊要求，形成一套系統的、完整的、全面的、合理的解決方案。

安全監控系統實現對起重機械進行狀態和故障信息進行數據采集、數據處理和數據上傳。

數據平臺與安全監控系統采用工業級VPN，建立數據平臺與每臺起重機的數據連接，并實現了遠程維護和升級。

3.2 貨物信息識別、校驗、反饋技術智能制造、智能物流中廣泛使用了貨物識別技術，該技術包括物品信息數據的編碼、采集、標識、管理、傳輸、讀取，對不同形式的貨物、包裝采用不同類型的信息識別方法是智能起重機實現自動搬運中的關鍵一環。

起重機搬運的物品及類型主要包括：

卷（鋼卷、紙卷、薄膜卷等）、箱（集裝箱、料箱、轉運箱等；塊—鋼板、鋼胚、盾構構件等）、捆（鋼管、螺紋鋼、軌道、型鋼等）、盤（電纜、盤條等）、件（斗、包等）、根（軌道、工字鋼、H 型鋼、梁等）、散狀物料等。

常用的識別方法包括條碼、REID 射頻標簽和圖像、圖形格式信息識別技術。

各種包裝形式物品的隨身信息存儲形式、內容、識別方法等現狀和需求，初步確定各類包裝形式的信息存儲、識別的技術方案。

包括條碼識別、RFID 射頻識別、語音識別、光字符識別、磁識別等特定格式信息識別技術和圖像、圖形識別、生物特征識別等圖像、圖形格式信息識別技術。



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