双柱举升机的智能电气控制装置及控制方法.pdf

本发明是一种双柱举升机的智能电气控制装置及其控制方法，强电控制盒(03)、副控侧电控箱(08)、头顶光电开关(02)、测高脉冲板(01)、上限位开关(05)、下限位开关(06)、称重传感器(09)与主控侧电控箱(07)通过电缆直接连接或通过中间电缆连接。采用FLASH单片机进行实时控制；设有上限位、下限位、车顶超高、超重等保护措施；举升机的立柱两侧设有操作键盘；运行状态及运行时间可通过串口以RS232或RS485方式与上位机通讯，由上位机对设备进行单台或多台联网管理；电控方式的机械、液压双重锁紧；自动记录运行次数，进行维护提醒。可以较容易地由单片微型计算机实现；并采用了多种安全保护措施。

1、  一种双柱举升机的智能电气控制装置，其特征是：包括主控侧电控箱(07)、副控侧电控箱(08)、强电控制盒(03)、头顶光电开关(02)、称重传感器(09)、测高脉冲板(01)、液压泵(04)、上限位开关(05)、下限位开关(06)；其中强电控制盒(03)、副控侧电控箱(08)、头顶光电开关(02)、测高脉冲板(01)、上限位开关(05)、下限位开关(06)、称重传感器(09)与主控侧电控箱(07)通过电缆直接连接或通过中间电缆连接。

2、  如权利要求1所述的双柱举升机的智能电气控制装置，其特征是：主控侧电控箱(07)包括主控板(10)、急停开关(13)、电源开关(14)、主控键盘(12)、LCD屏(11)、主(锁紧电)磁铁(24)，其中急停开关(13)、主控键盘(12)、LCD屏(11)、主(锁紧电)磁铁(24)与主控板(10)相连；副控侧电控箱(08)包括输出电源插座(17)、副(锁紧)电磁铁(25)、副控键盘(15)、输出气源快速接头(18)、数据端口(16)，其中副(锁紧)电磁铁(25)、副控键盘(15)通过中间电缆与主控板(10)连接。

3、  如权利要求2所述的双柱举升机的智能电气控制装置，其特征是：主控板(10)包括CPU(19)、看门狗电路(21)、光电隔离保护开关信号输入、称重部分、测高部分、模拟电源(23)、时钟电路(20)、串口通讯电路、输出SSR(23)、逆变器及LCD显示接口，除逆变器与模拟电源和LCD连接外，其余部分都与CPU(19)连接。

4、  一种双柱举升机的智能电气控制方法，其特征是：采用FLASH单片机进行实时控制，操作方式分为手动、自动两种；设有上限位、下限位、车顶超高、超重等保护措施；举升机的立柱两侧设有操作键盘；根据生产厂家及车型查阅浏览车辆的举升点及车轮定位点；运行状态及运行时间可通过串口以RS232或RS485方式与上位机通讯，由上位机对设备进行单台或多台联网管理；电控方式的机械、液压双重锁紧；自动记录运行次数，进行维护提醒。

5、  如权利要求4所述的双柱举升机的智能电气控制方法，其特征是：保护开关(上限位开关05、下限位开关06、头顶光电开关02)信号和高度脉冲板01信号由光藕隔离输入；LCD显示维护提醒、高度值、重量值、工时钟及运行状态。

6、  如权利要求5所述的双柱举升机的智能电气控制方法，其特征是：手动操作、保护开关动作、高度测量等都由中断子程序处理。

7、  如权利要求6所述的双柱举升机的智能电气控制方法，其特征是：其中的自动、手动操作控制方法是，下降时先上升，延时一定时间后电磁铁通电解除机械锁紧，再延时后反转下降，确保可靠解除锁紧，；自动上升时达到设定高度后自动反转下行进行机械锁紧；自动下降时当达到设定高度时延时停机，或由下限位开关动作后停机。

双柱举升机的智能电气控制装置及控制方法
技术领域：本发明涉及双柱举升机的智能电气控制装置及控制方法。
背景技术：传统的双柱举升机控制功能简单，一般只有上升、下降功能，且只能进行手动操作，设备的安全性能差，工作效率低，无法对操作工进行有效的管理，难以适应现代企业对设备和员工管理的要求。
发明内容：本发明的目的在于克服上述己有产品和方法的缺陷，而提供一种新型双柱举升机的智能电气控制装置，并公开了其控制方法。其不仅构造简单、可靠性高，而且使用方便、管理性能好、工作效率高。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种双柱举升机的智能电气控制装置，包括主控侧电控箱、副控侧电控箱、强电控制盒、头顶光电开关、称重传感器、测高脉冲板、液压泵、上限位开关、下限位开关。其中强电控制盒、副控侧电控箱、头顶光电开关、测高脉冲板、上限位开关、下限位开关、称重传感器与主控侧电控箱通过电缆直接连接或通过中间电缆连接。
主控侧电控箱包括主控板、急停开关、电源开关、主控键盘、LCD屏、主(锁紧电)磁铁，其中急停开关、主控键盘、LCD屏、主(锁紧电)磁铁与主控板相连；副控侧电控箱包括输出电源插座、副(锁紧)电磁铁、副控键盘、输出气源快速接头、数据端口，其中副(锁紧)电磁铁、副控键盘通过中间电缆与主控板连接。
主控板包括CPU、看门狗电路、光电隔离保护开关信号输入、称重部分、测高部分、模拟电源、时钟电路、串口通讯电路、输出SSR、逆变器及LCD显示接口，除逆变器与模拟电源和LCD连接外，其余部分都与CPU连接。
一种双柱举升机的智能电气控制方法，采用FLASH单片机进行实时控制，操作方式分为手动、自动两种；设有上限位、下限位、车顶超高、超重等保护措施；举升机的立柱两侧设有操作键盘；根据生产厂家及车型查阅浏览车辆的举升点及车轮定位点；运行状态及运行时间可通过串口以RS232或RS485方式与上位机通讯，由上位机对设备进行单台或多台联网管理；电控方式的机械、液压双重锁紧；自动记录运行次数，进行维护提醒。
保护开关(上限位开关、下限位开关、头顶光电开关)信号和高度脉冲板信号由光藕隔离输入；LCD显示维护提醒、高度值、重量值、工时钟及运行状态。
手动操作、保护开关动作、高度测量等都由中断子程序处理。
其中的自动、手动操作控制方法是，下降时先上升，延时一定时间后电磁铁通电解除机械锁紧，再延时后反转下降，确保可靠解除锁紧；自动上升时达到设定高度后自动反转下行进行机械锁紧；自动下降时当达到设定高度时延时停机，或由下限位开关动作后停机。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
(1)、可以较容易地由单片微型计算机实现；
(2)、多种安全保护措施，确保安全可靠运行；
(3)、主要功能均采用中断控制，输入、输出采用光电隔离，抗干扰能力强；
(4)、直观的LCD显示，人机界面友好；
(5)、采用RS232或RS485串口联网通讯，方便设备及员工管理。
(6)、维护提醒功能方便设备的维护与保养。
(7)、立柱双侧操作，提高工作效率。
附图说明：图1是双柱举升机及智能电气控制装置结构示意图。
图2是双柱举升机的智能电气控制主控箱、副控箱图。
图3是双柱举升机的智能电气控制装置原理示意图。
图4是LCD显示主界面图。
图5是LCD显示车辆举升点图。
图6是主控板原理图(1)。
图7是主控板原理图(2)。
图8是手动操作子程序流程图。
具体实施方式：一种双柱举升机的智能电气控制装置，包括主控侧电控箱07、副控侧电控箱08、强电控制盒03、头顶光电开关02、称重传感器09、测高脉冲板01、液压泵04、上限位开关05、下限位开关06，如图3所示。主控侧电控箱07包括主控板10、急停开关13、电源开关14、主控键盘12、LCD屏11、主(锁紧)电磁铁24等，如图2所示。主控板包括CPU19、看门狗电路21、光电隔离保护开关信号输入、称重部分、测高部分、模拟电源、时钟电路20、串口通讯电路、输出SSR23、逆变器及LCD显示接口。副控侧电控箱08包括输出电源插座17、副(锁紧)电磁铁25、副控键盘15、输出气源快速接头18、数据端口16，如图2所示。其中强电控制盒03、副控侧电控箱08、头顶保护开关02、测高脉冲板01、上限位开关05、下限位开关06、称重传感器09等与主控侧电控箱07通过电缆连接或通过中间电缆连接，如图1所示。
双柱举升机的控制方法，采用FLASH单片机进行实时控制。操作方式分为手动、自动两种。设有上限位、下限位、车顶超高、超重等保护措施。举升机的立柱两侧设有操作键盘。根据生产厂家及车型查阅浏览车辆的举升点及车轮定位点。运行状态及运行时间可通过串口以RS232或RS485方式与上位机通讯，由上位机对设备进行单台或多台联网管理。设有电控方式的机械、液压双重锁紧，确保安全运行。具有维护提醒功能，方便用户的维护与保养。
(1)、图6和图7为主控板电气原理图。键盘电路包括主控键盘12和副控键盘15，主控键盘和副控键盘位于举升机立柱两侧电控箱上。副控键盘经过光电隔离与输入缓冲器连接，主控键盘直接与输入缓冲器连接。主控键盘和副控键盘的手动方式由定时中断子程序处理；手动方式下降时自动电控解除机械锁紧。主控键盘的自动方式由主程序查询方式处理，副控键盘无自动方式。
(2)、看门狗电路21在CPU19上电、受干扰程序跑飞的情况下给出复位信号，同时还有设定数据保存功能。
(3)、上限位开关05、下限位开关06、头顶光电开关02经过隔离光藕输入和急停开关13等都经输入缓冲器和可编程逻辑阵列分别进入CPU19地地址/数据端口和外部中断端口1，开关动作由外部中断1中断子程序处理，完成多种保护功能。
(4)、称重传感器09信号经放大器放大后再经过A/D转换电路与CPU相连，测量值若超过重量上限值则报警且禁止举升机上升。
(5)、测高脉冲板01信号经过隔离光藕输入，由外部中断端口0中断子程序处理，完成自动方式时高度的测量。上升过程当达到设定高度时自动反转下行进行机械锁紧；下降时先上行电控解除机械锁紧后再下行。
(6)、模拟电源电路23由焊接式变压器输出两组隔离电压，经整流、滤波、稳压后生成一组供CPU及接口电路和称重传感器及放大器的电压，一组供逆变器及测高脉冲板及供保护开关用的电压。
(7)、时钟电路20由备份电池及时钟芯片组成，为运行工时提供时间基准；串口通讯以RS232或RS485两种方式输出，提供运行状态和运行时间的实时数据及历史数据，下位机可一台或多台组网与上位机通讯。
(8)、输出SSR共三路，一路控制主(锁紧)电磁铁24、副(锁紧)电磁铁25，一路控制液压泵04回流电磁阀，一路控制液压泵电机；为防止电磁铁在异常情况下过热，在电磁铁线路中串入自复保险丝，以保护电磁铁。
(9)、强电控制盒03包括控制液压泵电机的接触器和主控板电源接触器；在液压泵电机的控制回路中串有热过载保护器。
(10)、LCD显示由240×128的LCD模块11和逆变器及可调电位器等构成。LCD显示内容包括实时日历/时钟、工时钟、手动/自动运行状态、高度值、重量值、维护提醒内容、车型数据及举升点图片、安全报警提示等，如图4、图5所示。
(11)、CPU19具有ISP功能，用户可自己通过计算机对设备程序进行升级。
本发明中须选用带64K FLASH的CPU，并且有ISP功能；所有芯片都选用工业级的，以提高设备可靠性。