[發明專利]一種分布式控制系統及包括該系統的起重機

有效

• 申請號: 201110432348.4
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102491179A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 張凱;劉恩亮;吳牧
• 申請（專利權）人: 上海三一科技有限公司
• 主分類號: B66C13/40
• 分類號: B66C13/40;B66C13/16;B66C13/20;B66C23/36
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及分布式控制技術，尤其是一種應用于履帶起重機上的分布式控制系統及包括該系統的起重機。

背景技術

履帶起重機是將起重作業部分裝在履帶底盤上、行走依靠履帶裝置的流動式起重機，可以進行物料起重、運輸、裝卸和安裝等作業。履帶起重機具有接地比壓小、轉彎半徑小、可適應惡劣地面、爬坡能力大、起重性能好、吊重作業不需打支腿、可帶載行駛、作業高度和幅度大等優點，并可借助更換吊具或增加特種裝置成為抓斗起重機、電磁起重機或打樁機等，實現一機多用，在市政建設、橋梁施工、石油化工、冶金、地鐵建設等領域應用廣泛。隨著石化、水利、電力和能源等投資力度的不斷加大，特別是核電、風電等項目的裝機容量在不斷增加，對履帶式起重機的噸位要求越來越高，大噸位履帶式起重機成為了未來能源建設項目中不可或缺的重要機械。

履帶起重機產品講究高性能，隨著計算機技術和電子技術的不斷發展，逐步完善的計算機控制技術和集成傳感技術，以及各種電子監控系統、運行作業時的在線故障檢測和診斷、智能化總體控制等已得到廣泛的應用，先進的電子控制和智能操作系統的配置已非常普遍。然而，傳統的控制系統具有如下問題：

（1）中小噸位履帶起重機及其衍生產品的控制系統越來越智能化，其功能也趨于多樣化，每種車型或衍生品都需要專門的控制系統，容易造成重復開發；此外，此類產品都存在空間利用率高的特點，但是電控柜及其配套線纜占用大量空間，影響布局和美觀；

（2）隨著大噸位和超大噸位履帶起重機控制規模的增大和控制功能的增多，需要具有更大存儲空間、更高運行速度和更強性能的控制器，增加了成本和降低了可靠性；

（3）履帶起重機的主要生產廠家的控制系統廣泛運用總線技術，隨著智能化水平的不斷提高，總線上的數據傳輸量越來越大，總線負載率越來越高，對總線應用的要求越來越嚴格。

有鑒于此，如何對現有控制系統進行改進，使其在不作出重大硬件提升的前提下滿足日益增加的控制需求，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種根據控制單元分散控制、集中監控和操縱控制的分布式控制系統，各控制單元控制功能單一、通用化高，可采用模塊組合的方式拼裝形成不同類型和規格的履帶起重機控制系統，針對衍生產品還可使用專門的控制控制單元或擴展部分控制單元以實現其特有功能、滿足其特殊的需要，發揮控制設備最佳的效能，從而實現控制系統的模塊化、通用化和控制部件的智能化。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種分布式控制系統，其中，包括通過總線網絡相互連接的監控和操縱控制單元、上車控制單元、下車控制單元、移動配重控制單元、超起裝置控制單元、臂架控制單元和專用控制單元，所述各個控制單元選擇數據傳輸總線網絡或者實時監控總線網絡進行數據傳輸；所述各個控制單元中的部分或者所有控制單元分別設置在小型控制盒或控制箱內。

進一步地，所述監控和操縱控制單元安裝在駕駛室內，用于用戶監控狀態信息和操作履帶起重機工作，包括顯示器、操作面板、手柄、腳踏板、遠程監控系統、遙控設備、傳感器和驅動機構，所述驅動機構包括控制駕駛室俯仰機構和駕駛室擺動機構。

進一步地，所述上車控制單元安裝在上車內，用于檢測上車的狀態信息、接收操縱指令和控制上車機構動作，包括上車控制器、上車傳感器和上車驅動機構；所述上車傳感器包括溫度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器、拉力傳感器、開關量傳感器、模擬量傳感器和總線型傳感器；所述上車驅動機構包括發動機、電控液壓泵、電控液壓馬達、電磁閥、加油泵和潤滑泵。

進一步地，所述下車控制單元安裝在下車上，用于檢測下車的狀態信息、接收操縱指令和控制下車機構動作，包括下車控制器、下車傳感器和下車驅動機構；所述下車傳感器包括壓力傳感器、速度傳感器、開關量傳感器、模擬量傳感器和總線型傳感器；所述下車驅動機構包括電控液壓馬達、電磁閥和潤滑泵。

進一步地，所述移動配重控制單元安裝在移動配重上，用于檢測移動配重的狀態信息、接收操縱指令和控制移動配重機構動作，包括移動配重控制器、移動配重傳感器和移動配重驅動機構；所述移動配重傳感器包括壓力傳感器、位移傳感器、開關量傳感器、模擬量傳感器和總線型傳感器；所述移動配重驅動機構包括電控液壓馬達、電磁閥和潤滑泵。