塔式起重机新型电控系统设计

科 设 计
邹 进 峰
（ 淮安市兴发 建筑设备租赁有限公 司， 江 苏 淮安 ２ ２ ３ ０ ０ １ ） 摘 要： 塔 式起 重机 的安全性和可靠性和整个电控 系统的正常运行有着十分密切 的联 系。塔式起重机 的电控 系统设计与一些事故 的 发 生也有着十分 密切的关 系。 因此 ， 研 究塔式起 重机 的电控 系统设计 ， 应对其进行相应 的优化 ， 进 而解决 系统设计 中存在 的一些 问题 。
一
关键词 ： 塔 式起 重机 ； 智能化 ； 电控 系统
传 统的塔式起重机在 电控 系统 的设 计上还存 在很多的缺陷 ， 本 该 系统软件采用 Ｃ语 言和汇编语言混合编程设计，与系统硬件 文针对 塔式起 重机在 实际建筑施工 上的控制和作业特点 ， 提出了一 相 同也 主要分为 ３块 。（ １ ） 上位机部分： 报表生 成、 系统管理及打印输 种 新型智能化的塔式起重机 电控 系统设 计 ， 并且详细 的展示 了塔式 出程序设计 ； （ ２ ） 下位机部分 ： 单 片机 系统初始 化程序 、 信号采集处理 起 重机 新型电控 系统 的设计 内涵和如何的实现其功能。 程序 、 紧急事故处理程序 、 驱动程序等设 计 ； （ ３ ） 通信部分： Ｉ Ｂ Ｍ— Ｐ Ｃ通 １塔式起重机的应 用现 状 信程序设计 、 单 片机通信程序设计。 塔 式起 重机 主要是用来装卸货物 的 ， 在车站 、 矿山 、 码 头和建筑 ３ ． ３硬件 施 工现 场都得 到了十分广泛 的应用 。当今时代 ， 我 国的经 济得 到了 本系统硬件设计主要分 以下 ３ 部分 ： （ １ ）控制室部分一 微机选 十分迅 速的发展 ， 现代社会中高层居 民楼和高层办公楼 的项 目不 断 用 Ｉ Ｂ Ｍ— Ｐ Ｃ机， 主要是操作台 、 监视屏及报警装置设计 以及相应接 口 增加 ， 由于塔式起重机具有可升降 、 可旋臂 的特点 ， 所 以可 以广泛应 设计 等 ；（ ２ ） 单片机 系统 ： 单 片机 选用 ｍｅ ｓ ５ １ 、 系统扩展 １片 Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 用 于高层建筑 的施工 中，并且 成为施工 中一个 非常重要 的搬运工 和 １ 片Ｒ Ａ Ｍ信号采集分模 拟信 号和开关信号采集 。其 中模拟信号 具， 但是， 与此 同时 ， 它 还具有耗 能多 、 比较庞大 、 比较笨重 的特点 有： 提升物重 、 风速 、 电机温升 、 电机 电压 、 电流 ； 开关量有＿ ／ Ｊ 、 车位置 、 儿 。高层建筑施工 的效率 的提高 ， 及其施工 的不断机械化都是得益 旋转臂 旋转位置 ， 分别用 相应传感器 检测， 经 过相应测量 电路输 出， 于塔式起重机 的广泛应用 。 目前多数 的建筑施工都是 露天施工 ， 施 （ ３ ） 通信接 口部分 ： 采 用串行通信方 式， 选用 Ｒ Ｓ 一 ４ ２ ３由 ８ ２ ５ ０和 １ ４ ８ ８ 、 工 的环境十分 的不好 ， 另外其施工 的情况 多属于交叉作 业 ， 因此其 １ ４ ８ ９ 作 相 应 接 口组 成 。 安全性是 十分重要 的。 当今 时代 ， 高层建筑不 断地增加 ， 其施工也在 ３ ． ４组 成 逐渐增加 ， 因此 自动化逐步提上 日程 。高层建筑能否提高 自动化作 按照上述新型智能化 电控 系统 的设计思想 ， 塔式起重机 的系统 业程度 和能否实现整个施工现场 的 自动化 ， 塔式起重机起着十分关 可 以分 为三个部分 ： 通信接 口线路 和下位 机部分 、 控 制室和上位机 键 的作用 。 除了上述塔式起重机 的几个优点外 ， 不可忽视其缺点 ， 塔 部分 、 塔机上 的现场 。 式起重机 的能耗较多 ， 并 且 比较笨重 比较庞大 。目前我 国节能 的号 ３ ． ５ 抗干扰设计 召 日益高涨 ， 这主要 是因为各 个施 工单位想通过一定程度 的节能能 塔式起重机 的系统设计需要采集很多 的参数 ， 对于很多 的高层 够使工程 的成本有所降低 ，从而使企业本身 的经济效益有所提 高。 建筑来说 ， 很多施工 现场的周 围环境 十分 的恶劣 ， 其施 工状况也 比 因此各 个企业越来越 重视塔式起重 机的节能 ，并且 提 出了新 的要 较复杂 ， 只有采用一些硬件和软件相结 合的方式 才能真正发挥抗干 求。 在以往 ， 我 国的塔式起 重机 多是采用 的继 电器控制其电控系统 ， 扰系统 的功能 ， 从 而使 得系统 的可靠性有所提 高 ， 并且使 系统 的抗 由于多数是有人工 驾驶的 ， 而且其附属设备都 比较老化 ， 并 且控制 干扰性能有很 大的提高 。本系统 的抗干扰设计 ， 前 向通道 的隔离技 的方式 十分 的落后 ，对于高层建筑 塔式起重机 的使 用要求很 难满 术和屏蔽技 术是主要 的硬件 ， 此外 ， 还有采用屏蔽技术 的上位机 和 足。 在本文 ， 笔者为了使塔 式起重机适应现代 的 自动化 的建筑施 工 ， 下位机 的通 信线路 ， 最后， 还有采 用陷阱技术和数字 滤波技术 的软 从一个 新 的角度 提出 了一种 比较智 能化的塔式起 重机新 型电控系 件 。软件的监控 可以采用一种定时器对其进行监控 ， 当微 机系统受 统设计 。 到外部的干扰后 ， 在定时器的监控下一般来说 ， 很快就能得到恢复 。 ２运 行 特 点 和 控 制 要 求 工地上的电 网的 电压都不是很稳定 ，而且 电源 的波形 十分 差 ， 般来说 ， 现代建筑施工使用 的塔 式起 重机的组成包括运行机 为 了使 电网能够 在一个 比较稳定 的范 围内波动 ， 一 般来说 ， 可 以向 构、 相应的传驱动装 置和塔架 ， 而运行机构主要是 由水平运行结构 、 微机系统稳定 的输 出一个较小 的直流电压 ， 而且任何输 出输入 的端 旋转结构和提升结构三部分组成。在塔式起重机作业 时， 上述三个 口应该 有所 隔离措施 ， 如光 电隔离措施 。 运行机构能够独立的完成相应的功能 ， 也就是说 三个 电机不是 同时 塔式起重机的各种功能板和微机控制板之间都是独立 的 ， 但是 运行工 作的 ， 所以， 以往实现三个 电机的控制多数是 采用 的传 统的 各个插 件又通过一定 的联系又成为一个完整的整体 ， 但是各个接插 电控 系统。随着 经济的发展 ， 时代的进步 ， 建筑施工 逐渐实现 自动 件应该采取一定 的加 固措施 ， 使得系统得以正常的运行 。 化， 原有 的机械化 已经逐步被 自动化作业取代 ， 因此 对于高层 建筑 结 束 语 的塔式起重机的控制应该提出更高的要求 ： （ １ ）能够很好 的反馈电 笔者针对塔式起重机在现代高层建筑施工 中的应用现状 ， 对于 能， 并且能 够实现最短距离 的搬 运 ， 即节能 ； （ ２ ） 能够 自动生成 一些 其 特点 和控制要求也进行 了详细的介绍 ，并且从 自己的观点出发 ， 电机运行的状态参数和搬运货物的重量 ； （ ３ ）能够实现塔 式起 重机 提 出 了一 种 新 型 的 电控 系 统设 计 ， 这 种 新 型 的智 能 化 设 计 是 对 传 统 的远程操控 ； （ ４ ） 对于一些突发事件 、 一 些 紧 急事 故 能 够很 好 的 处 理 塔式起重机 的一个革命性变革 ， 值得广泛应用和推广 。 我们相信 ， 新 掉； （ ５ ） 能够及时方便的控制电动机 的运行 。 型电控系统 的应用对 于企业的经济效益和 自动化进程都有 十分大 ３设 计 思 想 和 功 能 实 现 的促进作用 ， 能够促进现代建筑施工的快速发展 。 ３ ． １ 设 计 思 想 参 考 文献 依据上述要求： 本文采用微机作上位机和单位片机作下位机 ， 按 ［ １ １ 梁春 燕 等． 智 能大厦 的视 频监控 系统设 计［ Ｊ ］ ． ｉ ９ １ ４ 控 技术 ， １ ９ ９ ９ （ １ ０ ） ： －３０１ ． 主从式结构 组成测控 系统 以实现对塔式起 重机运行 的在线监控 和 ２８ 实时管理 。下位机— —单片机含 相应信号采 集和驱 动机构放在 现 【 ２ ］ 王福瑞等． 单 片机 测控 系统设计 大全［ Ｍ ］ ． 北京： 北京航空航 天 大学 场， 以实现对 三个 电机的实时监 测和控 制 ； 上位机——微 机含相应 出版 社 ． １ ９ ９ ８ ． 监视屏 、操作 台等放在控制室通过 串行 通信线路 同下 位机相联， 以 ［ ３ ］ 陈立 周 ． 工 程 离散 变量 优 化 设 计 方 法 一 原理 应 用［ Ｍ］ ． 北京： 机 械 工 业 实现对 上位机 的实时管理——提 升 ／ 下放 高度 、旋转臂 的旋转 角 出版 社 ． １ ９ ８ ９ ． 度、 小 车水平移 动距 离等以实现最短距 离搬运货物 、 作业 现场工况 的实时监 视和远程操作 、 报表生成及 打印输 出等 。 ３ ． ２软件