專利名稱：起重機(jī)遙控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種起重機(jī)遙控裝置，屬無(wú)線控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
起重機(jī)(包括天車、塔吊等)是工廠、貨場(chǎng)、碼頭、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所經(jīng)常使用的一種吊裝運(yùn)輸設(shè)備。目前，對(duì)于起重機(jī)的行走、起吊的控制方法一般采用控制臺(tái)或有線控制盒操縱，它們都是有線傳輸信號(hào)的控制方式。這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)傳輸可靠、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是操作人員必須在司機(jī)室里操作，前者使操作人員不能近距離觀察吊裝情況，后者危險(xiǎn)性極大，使操作人員工作強(qiáng)度大且極不方便。隨后，人們開(kāi)始采用無(wú)線控制的方式操縱起重機(jī)的運(yùn)行，然而，目前市場(chǎng)上所看到的控制裝置卻普遍存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和元器件的高度集成化，人們迫切希望設(shè)計(jì)出一種更好的設(shè)備替代原有的控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能安全、方便、靈活地操縱起重機(jī)運(yùn)動(dòng)的起重機(jī)遙控裝置。
本實(shí)用新型所稱技術(shù)問(wèn)題是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種起重機(jī)遙控裝置，其基本構(gòu)成為，它包括發(fā)射部分和接收部分，其中a.發(fā)射部分發(fā)射部分由搖桿開(kāi)關(guān)、發(fā)射電路、天線、擴(kuò)展接口、單片機(jī)、地址鎖存器、程序存儲(chǔ)器、指撥開(kāi)關(guān)和看門狗電路構(gòu)成，所述搖桿開(kāi)關(guān)設(shè)有大、小車前進(jìn)后退檔，主、副鉤升降檔，它們分別與擴(kuò)展接口的相應(yīng)各端口相連接，發(fā)射電路采用TX～02N458發(fā)射芯片，該發(fā)射芯片的DATE端與擴(kuò)展接口的P73端相連接，擴(kuò)展接口的P20～P23端與單片機(jī)的P20～P23端相連接，單片機(jī)的DB0～DB7端接地址鎖存器的A0～A7端，同時(shí)又接程序存儲(chǔ)器的O0～O7端，地址鎖存器的D0～D7端接程序存儲(chǔ)器的A0～A7端，單片機(jī)的P10～P17端接指撥開(kāi)關(guān)7的輸出端，看門狗電路的WD1端接單片機(jī)的P24端；b.接收部分接收部分由天線、接收電路、解碼電路和可編程序控制器(PLC)組成，接收電路采用接收芯片RX-02N，它的信號(hào)輸入端與天線相接，它的數(shù)據(jù)輸出端與解碼電路相接，解碼電路的數(shù)據(jù)輸出端與可編程序控制器的通訊接口連接，可編程序控制器的輸出端接相應(yīng)的起重機(jī)控制繼電器。
上述起重機(jī)遙控裝置，所述搖桿開(kāi)關(guān)和擴(kuò)展接口各有兩個(gè)，分別是左、右搖桿開(kāi)關(guān)和擴(kuò)展接口U6、U5，左搖桿開(kāi)關(guān)設(shè)有12個(gè)檔位，分別與擴(kuò)展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴(kuò)展接口U5的P42、P43端相接，右搖桿開(kāi)關(guān)設(shè)有12個(gè)檔位，分別與擴(kuò)展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴(kuò)展接口U6的P50、P51端相連接。
采用這種結(jié)構(gòu)的起重機(jī)遙控裝置可以在遠(yuǎn)距離發(fā)射信號(hào)，指揮起重機(jī)運(yùn)動(dòng)，操作人員在操縱起重機(jī)時(shí)可任意選擇方便合理的位置，更好地進(jìn)行吊裝作業(yè)。同時(shí)，本裝置采用集成度較高的發(fā)射和接收芯片，由單片機(jī)和可編程序控制器控制，具有極高的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力，本實(shí)用新型適用于天車、塔吊等起重設(shè)備。


圖1是本實(shí)用新型發(fā)射部分電路原理框圖；圖2是發(fā)射部分電路原理圖；圖3是接收部分電路原理圖；圖4是發(fā)射部分主程序流程圖；圖5是接收部分主程序流程圖；圖6是接收部分中斷程序0的流程圖；圖7是接收部分中斷程序1的流程圖。
具體實(shí)施方式
附圖以天車為例進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的原理。由圖可見(jiàn)，起重機(jī)遙控裝置由信號(hào)發(fā)射部分和信號(hào)接收部分兩部分組成。
發(fā)射部分主要由搖桿開(kāi)關(guān)1、發(fā)射電路2、擴(kuò)展接口3、單片機(jī)4、地址鎖存器5、程序存儲(chǔ)器6、指撥開(kāi)關(guān)7和看門狗電路8組成。發(fā)射電路1與擴(kuò)展接口3的P73端相連接，擴(kuò)展接口3的P20～P23端與單片機(jī)4的D20～D23端相連接，單片機(jī)4的DB0～DB7端接地址鎖存器5的A0～A7端，同時(shí)又接程序存儲(chǔ)器6的O0～O7端，地址鎖存器5的D0～D7端接程序存儲(chǔ)器6的A0～A7端，單片機(jī)4的P10～P17端接指撥開(kāi)關(guān)7的輸出端，看門狗電路8接單片機(jī)4的P24端。搖桿開(kāi)關(guān)1和擴(kuò)展接口3各有兩個(gè)，分別是左、右搖桿開(kāi)關(guān)和擴(kuò)展接口U6、U5。左搖桿開(kāi)關(guān)1-1設(shè)定為大、小車前進(jìn)、后退檔，右搖桿開(kāi)關(guān)1-2設(shè)定為主、副鉤升、降檔。左搖桿開(kāi)關(guān)的各檔位分別與擴(kuò)展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端(圖中僅標(biāo)出了部分端口)相連接。右搖桿開(kāi)關(guān)的各檔位分別與擴(kuò)展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63(圖中僅標(biāo)出了部分端口)相連接。
發(fā)射芯片上設(shè)有天線插座，只要將天線插入即可。
信號(hào)接收部分由天線9、接收芯片10、解碼電路11和可編程序控制器(PLC)12組成，其中，接收芯片10的信號(hào)輸入端插座與天線9連接，數(shù)據(jù)輸出端(DATE端口)與解碼電路11的數(shù)據(jù)輸入端(Di端口)連接，解碼電路的數(shù)據(jù)輸出端(包括DO1和DO2)與可編程序控制器12的通訊接口(RS-485)相連接，220V的交流電源接可編程序控制器的L1和N端，可編程序控制器12的各輸出端子接起重機(jī)的各路控制繼電器。本實(shí)用新型中的一個(gè)實(shí)施例對(duì)可編程序控制器12的各輸出各點(diǎn)安排如下Q0.0-啟動(dòng)電鈴；Q0.1-急停；Q0.2-燈；Q0.3-主鉤升；Q0.4-主鉤降；Q0.5、0.6、0.7、1.0、1.1-主鉤5個(gè)檔位；Q2.0-副鉤升；Q2.1-副鉤降；Q2.2、2.3、2.4、2.5、2.6-副鉤5個(gè)檔位；Q2.7-大車前進(jìn)；Q3.0-大車后退；Q3.1、3.2、3.3-大車3個(gè)檔位；Q3.4-小車左行；Q3.5-小車右行；Q3.6、3.7、4.0-小車3個(gè)檔位；Q4.1-主鉤抱閘。
起重機(jī)遙控裝置的工作過(guò)程為，當(dāng)電路送電后，單片機(jī)將程序計(jì)數(shù)器指針?biāo)徒o地址鎖存器，并將程序存儲(chǔ)器中的指令讀出，即單片機(jī)開(kāi)始循環(huán)執(zhí)行程序。單片機(jī)首先進(jìn)行自撿，如果因干擾，其內(nèi)部數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則返回重新執(zhí)行程序。如果對(duì)，則向下執(zhí)行程序。隨后，單片機(jī)選通開(kāi)門狗電路，進(jìn)行程序的監(jiān)控。如果因干擾使程序混亂，看門狗電路就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位，重新執(zhí)行程序。然后，單片機(jī)首先讀取指撥開(kāi)關(guān)狀態(tài)，指撥開(kāi)關(guān)狀態(tài)為發(fā)射和接收的握手碼并將其送至單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的一個(gè)單元。然后，單片機(jī)分時(shí)對(duì)兩片擴(kuò)展接口進(jìn)行選通，當(dāng)操作搖桿開(kāi)關(guān)時(shí)，單片機(jī)就會(huì)讀取擴(kuò)展接口各個(gè)口的動(dòng)作狀態(tài)。由于搖桿開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉和時(shí)接點(diǎn)接地，相應(yīng)的擴(kuò)展接口端口線被拉成低電平。即閉合時(shí)的狀態(tài)為0，否則狀態(tài)為1。為了便于理解，單片機(jī)讀取狀態(tài)后，利用程序?qū)Ω鱾€(gè)口的狀態(tài)進(jìn)行取反。即閉合時(shí)為1，不閉時(shí)為0，并將這些數(shù)據(jù)送至單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器握手碼隨后的幾個(gè)單元。最后單片機(jī)將這些數(shù)據(jù)累加后，取反加1，井將此數(shù)據(jù)送至內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器緊隨數(shù)據(jù)后的一個(gè)單元。這樣，單片機(jī)就將搖桿開(kāi)關(guān)的動(dòng)作信號(hào)生成，井傳送給發(fā)射電路。
本實(shí)施例的元器件型號(hào)為單片機(jī)80C39，程序存儲(chǔ)器27C32，擴(kuò)展接口82C43，地址鎖存器74HC373，指撥開(kāi)關(guān)SW～DIP8，看門狗電路MAX 690，解碼電路MX485 EPA9627H。
發(fā)射電路采用日產(chǎn)TX-2N型無(wú)線數(shù)傳發(fā)射模塊，具有極高的穩(wěn)定性和極強(qiáng)的抗干擾能力，調(diào)控方式為頻移鍵控FSK，發(fā)射頻率為458.500MHz-458.900MHz，共16個(gè)頻道，發(fā)射功率小于10mW，發(fā)射距離為100米至150米。
接收芯片采用日產(chǎn)RX-02N型無(wú)線數(shù)傳接收模塊進(jìn)行接收，它和TX-02N發(fā)射模塊成對(duì)使用，使發(fā)射信號(hào)能夠穩(wěn)定和正確地接收。
動(dòng)作執(zhí)行部分采用德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)。此產(chǎn)品具有很寬的輸入電壓范圍，極高的輸出穩(wěn)定性和極強(qiáng)的抗干擾能力。1塊PLC(主塊)有10個(gè)輸出點(diǎn)，如果輸出點(diǎn)不夠可添加副塊(擴(kuò)展輸出口的模塊)，1塊副塊有8個(gè)輸出點(diǎn)，最多可加5塊副塊，足以滿足各種起重機(jī)設(shè)備的要求。接收芯片將接收到的信號(hào)通過(guò)通訊接口傳送給PLC，PLC執(zhí)行程序，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。首先，PLC判斷傳送過(guò)來(lái)的握手碼是否和它本身程序當(dāng)中設(shè)定的握手碼一致，如不一致，則不接收數(shù)據(jù)。如一致，判斷接收碼是否超長(zhǎng)，如超長(zhǎng)，則重新接收信號(hào)。如不超長(zhǎng)，則判斷該信號(hào)的奇偶校驗(yàn)是否正確。如一樣，則說(shuō)明接收數(shù)據(jù)正確，然后接收的數(shù)據(jù)就會(huì)送至PLC內(nèi)部各單元，根據(jù)相應(yīng)的位的狀態(tài)去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸出點(diǎn)，使相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，并點(diǎn)亮相應(yīng)的輸出指示燈。
假如左搖桿開(kāi)關(guān)向上推一檔為大車前進(jìn)1檔，由于搖桿開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的閉合，擴(kuò)展接口U6的P62被拉成低電平(即0狀態(tài))，此時(shí)單片機(jī)向地址鎖存器傳送程序計(jì)數(shù)器的指針，從而將指令從程序存儲(chǔ)器中讀出。單片機(jī)執(zhí)行程序，先讀取指撥開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，產(chǎn)生握手碼，并送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，而后單片機(jī)選通擴(kuò)展接口U6，讀取該芯片各個(gè)口的狀態(tài)，此時(shí)，只有P62為低電平，其余都為高電平。然后將其取反，變成P62為高電平，其余為低電平。然后將這幾組數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器緊挨握手碼的幾組單元。接著，關(guān)閉擴(kuò)展接口U6，選通擴(kuò)展接口U5，單片機(jī)讀取其各口狀態(tài)。由于右搖桿開(kāi)關(guān)設(shè)有動(dòng)作，所以各口的狀態(tài)均為高電平，取反后，均成低電平。同樣將這幾組數(shù)據(jù)隨上面的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的幾組單元。隨后，將以上幾組數(shù)據(jù)和握手碼累加后取反加1，產(chǎn)生CRC校驗(yàn)碼。結(jié)果送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的1各單元。這樣，左搖桿開(kāi)關(guān)向上推1檔的發(fā)射碼就產(chǎn)生了。最后，利用擴(kuò)展接口u6的P73口連續(xù)將這幾組數(shù)據(jù)送進(jìn)發(fā)射電路，發(fā)射電路就將這些數(shù)據(jù)發(fā)射出去。當(dāng)接收芯片接收到這些信號(hào)后，利用通訊接口將這些數(shù)據(jù)傳送給PLC，PLC首先判斷握手碼是否一致，如不一致，則不接收任何信號(hào)，如一致，PLC就會(huì)繼續(xù)判斷讀信號(hào)是否超長(zhǎng)，奇偶校驗(yàn)是否正確，CRC校驗(yàn)碼是否正確，等等，如有一項(xiàng)錯(cuò)誤，則此信號(hào)無(wú)效，繼續(xù)接收下一組數(shù)據(jù)。如都正確，則將此數(shù)據(jù)送進(jìn)PLC內(nèi)部各單元，這就保證了它的抗干擾能力。假定此信號(hào)送到PLC的VB101～VB106單元，由于只有擴(kuò)展接口U6的P62被拉成低電平，所以單片機(jī)讀各口的狀態(tài)只有一位為0，取反后只有一位為1，所以此組數(shù)據(jù)信號(hào)中只有一位為1。假定是VB102.7的狀態(tài)為1，則PLC根據(jù)VB102.7的狀態(tài)為1的條件，使輸出點(diǎn)的某一位置為1，假定為Q0.5，這樣就可以使輸出點(diǎn)Q0.5的輸出導(dǎo)通，并點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈，驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的大車電機(jī)正轉(zhuǎn)，使大車按1檔速度前進(jìn)。
如果搖桿開(kāi)關(guān)向上推5檔，此即為大車前進(jìn)5檔。這時(shí)，兩片擴(kuò)展接口的5個(gè)端口被拉成低電平，單片機(jī)讀取各端口狀態(tài)，取反后生成數(shù)據(jù)信號(hào)，同樣也生成握手碼和CRC校驗(yàn)碼。發(fā)射、接收后，傳送給PLC，PLC經(jīng)判斷無(wú)誤后送進(jìn)其內(nèi)部各單元，這樣就會(huì)有5個(gè)位的狀態(tài)為1，然后就根據(jù)這5位的狀態(tài)為1的條件，使5個(gè)輸出點(diǎn)置位為1，假定是Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q2.0、Q2.1，這樣就會(huì)使這5個(gè)點(diǎn)的輸出導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的大車電機(jī)按5檔正轉(zhuǎn)，推動(dòng)起重機(jī)5檔快速前進(jìn)。
搖桿開(kāi)關(guān)的所有動(dòng)作的工作過(guò)程都與以上大車前進(jìn)1檔、5檔的動(dòng)作基本相同，所不同之處就是搖桿開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)在PLC內(nèi)部單元所控制的位置不同，從而使PLC的輸出端發(fā)出不同的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的大車、小車、主鉤、副鉤動(dòng)作，達(dá)到遙控起重機(jī)工作的目的。
權(quán)利要求1.一種起重機(jī)遙控裝置，其特征在于它包括發(fā)射部分和接收部分，其中a.發(fā)射部分發(fā)射部分由搖桿開(kāi)關(guān)[1]、發(fā)射電路[2]、擴(kuò)展接口[3]、單片機(jī)[4]、地址鎖存器[5]、程序存儲(chǔ)器[6]、指撥開(kāi)關(guān)[7]和看門狗電路[8]組成，所述搖桿開(kāi)關(guān)[1]設(shè)有大、小車前進(jìn)、后退檔，主、副鉤升、降檔，它們分別與擴(kuò)展接口[3]的相應(yīng)各端口連接，發(fā)射電路[2]采用TX～02N 458發(fā)射芯片，該發(fā)射芯片的DATE端與擴(kuò)展接口[3]的P73端相連接，擴(kuò)展接口[3]的P20～P23端與單片機(jī)[4]的D20～D23端相連接，單片機(jī)[4]的DB0～DB7端接地址鎖存器[5]的A0～A7端，同時(shí)又接程序存儲(chǔ)器[6]的O0～O7端，地址鎖存器[5]的D0～D7端接程序存儲(chǔ)器[6]的A0～A7端，單片機(jī)[4]的P10～P17端接指撥開(kāi)關(guān)[7]的輸出端，看門狗電路[8]的WD1端接單片機(jī)[4]的P24端；b.接收部分接收部分由天線[9]、接收電路[10]、解碼電路[11]和可編程序控制器[12]組成，接收電路[10]采用接收芯片RX-02N，它的信號(hào)輸入端與天線[9]相接，它的數(shù)據(jù)輸出端與解碼電路[11]相接，解碼電路[11]與可編程序控制器[12]的通訊接口連接，可編程序控制器[12]的輸出端接相應(yīng)的起重機(jī)控制繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)遙控裝置，其特征在于所述搖桿開(kāi)關(guān)[1]和擴(kuò)展接口[3]各有兩個(gè)，分別是左、右搖桿開(kāi)關(guān)[1-1]、[1-2]和擴(kuò)展接口U6、U5，左搖桿開(kāi)關(guān)[1-1]設(shè)定為大、小車前進(jìn)、后退檔，設(shè)有12個(gè)檔位，其擋位分別與擴(kuò)展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴(kuò)展接口U5的P42、P43端相連接，右搖桿開(kāi)關(guān)[1-2]設(shè)定為主、副鉤升、降檔，設(shè)有12個(gè)檔位，其擋位分別與擴(kuò)展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴(kuò)展接口U6的P50、P51端相連接。
專利摘要一種起重機(jī)遙控裝置,屬無(wú)線控制技術(shù)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能安全、方便、靈活地操縱起重機(jī)運(yùn)動(dòng)的遙控裝置。其技術(shù)方案由發(fā)射部分和接收部分組成,發(fā)射部分又由搖桿開(kāi)關(guān)、發(fā)射電路、擴(kuò)展接口、單片機(jī)等組成,搖桿開(kāi)關(guān)設(shè)有大、小車前進(jìn)、后退檔,主、副鉤升、降檔。搖桿開(kāi)關(guān)與擴(kuò)展接口的相應(yīng)各端連接,發(fā)射電路與擴(kuò)展接口連接,擴(kuò)展接口與單片機(jī)連接,單片機(jī)接地址鎖存器和程序存儲(chǔ)器。接收部分由天線、接收電路、解碼電路和可編程序控制器組成,可編程序控制器的輸出端接相應(yīng)的控制繼電器,并經(jīng)繼電器執(zhí)行其指令。該起重機(jī)遙控裝置可以在遠(yuǎn)距離發(fā)射信號(hào),指揮起重機(jī)運(yùn)動(dòng),使操作人員在操縱時(shí)可方便地選擇合適的位置,更好地完成吊裝作業(yè)。
文檔編號(hào)B66C13/18GK2510463SQ0127802
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月11日
發(fā)明者楊建民, 申新波, 張建華 申請(qǐng)人:邯鄲市科昊電器有限公司