專利名稱：起重機遙控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種起重機遙控裝置，屬無線控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
起重機(包括天車、塔吊等)是工廠、貨場、碼頭、倉庫等場所經(jīng)常使用的一種吊裝運輸設(shè)備。目前，對于起重機的行走、起吊的控制方法一般采用控制臺或有線控制盒操縱，它們都是有線傳輸信號的控制方式。這種控制方法的優(yōu)點是信號傳輸可靠、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是操作人員必須在司機室里操作，前者使操作人員不能近距離觀察吊裝情況，后者危險性極大，使操作人員工作強度大且極不方便。隨后，人們開始采用無線控制的方式操縱起重機的運行，然而，目前市場上所看到的控制裝置卻普遍存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的問題。隨著科學技術(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
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、能安全、方便、靈活地操縱起重機運動的起重機遙控裝置。
本實用新型所稱技術(shù)問題是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種起重機遙控裝置，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)射部分由搖桿開關(guān)、發(fā)射電路、天線、擴展接口、單片機、地址鎖存器、程序存儲器、指撥開關(guān)和看門狗電路構(gòu)成，所述搖桿開關(guān)設(shè)有大、小車前進后退檔，主、副鉤升降檔，它們分別與擴展接口的相應(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端與擴展接口的P73端相連接，擴展接口的P20～P23端與單片機的P20～P23端相連接，單片機的DB0～DB7端接地址鎖存器的A0～A7端，同時又接程序存儲器的O0～O7端，地址鎖存器的D0～D7端接程序存儲器的A0～A7端，單片機的P10～P17端接指撥開關(guān)7的輸出端，看門狗電路的WD1端接單片機的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)的起重機控制繼電器。
上述起重機遙控裝置，所述搖桿開關(guān)和擴展接口各有兩個，分別是左、右搖桿開關(guān)和擴展接口U6、U5，左搖桿開關(guān)設(shè)有12個檔位，分別與擴展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴展接口U5的P42、P43端相接，右搖桿開關(guān)設(shè)有12個檔位，分別與擴展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴展接口U6的P50、P51端相連接。
采用這種結(jié)構(gòu)的起重機遙控裝置可以在遠距離發(fā)射信號，指揮起重機運動，操作人員在操縱起重機時可任意選擇方便合理的位置，更好地進行吊裝作業(yè)。同時，本裝置采用集成度較高的發(fā)射和接收芯片，由單片機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，本實用新型適用于天車、塔吊等起重設(shè)備。


圖1是本實用新型發(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。
具體實施方式
附圖以天車為例進一步敘述本實用新型的原理。由圖可見，起重機遙控裝置由信號發(fā)射部分和信號接收部分兩部分組成。
發(fā)射部分主要由搖桿開關(guān)1、發(fā)射電路2、擴展接口3、單片機4、地址鎖存器5、程序存儲器6、指撥開關(guān)7和看門狗電路8組成。發(fā)射電路1與擴展接口3的P73端相連接，擴展接口3的P20～P23端與單片機4的D20～D23端相連接，單片機4的DB0～DB7端接地址鎖存器5的A0～A7端，同時又接程序存儲器6的O0～O7端，地址鎖存器5的D0～D7端接程序存儲器6的A0～A7端，單片機4的P10～P17端接指撥開關(guān)7的輸出端，看門狗電路8接單片機4的P24端。搖桿開關(guān)1和擴展接口3各有兩個，分別是左、右搖桿開關(guān)和擴展接口U6、U5。左搖桿開關(guān)1-1設(shè)定為大、小車前進、后退檔，右搖桿開關(guān)1-2設(shè)定為主、副鉤升、降檔。左搖桿開關(guān)的各檔位分別與擴展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端(圖中僅標出了部分端口)相連接。右搖桿開關(guān)的各檔位分別與擴展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63(圖中僅標出了部分端口)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的各路控制繼電器。本實用新型中的一個實施例對可編程序控制器12的各輸出各點安排如下Q0.0-啟動電鈴；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個檔位；Q2.7-大車前進；Q3.0-大車后退；Q3.1、3.2、3.3-大車3個檔位；Q3.4-小車左行；Q3.5-小車右行；Q3.6、3.7、4.0-小車3個檔位；Q4.1-主鉤抱閘。
起重機遙控裝置的工作過程為，當電路送電后，單片機將程序計數(shù)器指針送給地址鎖存器，并將程序存儲器中的指令讀出，即單片機開始循環(huán)執(zhí)行程序。單片機首先進行自撿，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，則向下執(zhí)行程序。隨后，單片機選通開門狗電路，進行程序的監(jiān)控。如果因干擾使程序混亂，看門狗電路就會使單片機復(fù)位，重新執(zhí)行程序。然后，單片機首先讀取指撥開關(guān)狀態(tài)，指撥開關(guān)狀態(tài)為發(fā)射和接收的握手碼并將其送至單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的一個單元。然后，單片機分時對兩片擴展接口進行選通，當操作搖桿開關(guān)時，單片機就會讀取擴展接口各個口的動作狀態(tài)。由于搖桿開關(guān)接點閉和時接點接地，相應(yīng)的擴展接口端口線被拉成低電平。即閉合時的狀態(tài)為0，否則狀態(tài)為1。為了便于理解，單片機讀取狀態(tài)后，利用程序?qū)Ω鱾€口的狀態(tài)進行取反。即閉合時為1，不閉時為0，并將這些數(shù)據(jù)送至單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器握手碼隨后的幾個單元。最后單片機將這些數(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)存儲器緊隨數(shù)據(jù)后的一個單元。這樣，單片機就將搖桿開關(guān)的動作信號生成，井傳送給發(fā)射電路。
本實施例的元器件型號為單片機80C39，程序存儲器27C32，擴展接口82C43，地址鎖存器74HC373，指撥開關(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型無線數(shù)傳發(fā)射模塊，具有極高的穩(wěn)定性和極強的抗干擾能力，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型無線數(shù)傳接收模塊進行接收，它和TX-02N發(fā)射模塊成對使用，使發(fā)射信號能夠穩(wěn)定和正確地接收。
動作執(zhí)行部分采用德國西門子公司生產(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)定性和極強的抗干擾能力。1塊PLC(主塊)有10個輸出點，如果輸出點不夠可添加副塊(擴展輸出口的模塊)，1塊副塊有8個輸出點，最多可加5塊副塊，足以滿足各種起重機設(shè)備的要求。接收芯片將接收到的信號通過通訊接口傳送給PLC，PLC執(zhí)行程序，對信號進行處理。首先，PLC判斷傳送過來的握手碼是否和它本身程序當中設(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，如超長，則重新接收信號。如不超長，則判斷該信號的奇偶校驗是否正確。如一樣，則說明接收數(shù)據(jù)正確，然后接收的數(shù)據(jù)就會送至PLC內(nèi)部各單元，根據(jù)相應(yīng)的位的狀態(tài)去驅(qū)動相應(yīng)的輸出點，使相應(yīng)的繼電器動作，并點亮相應(yīng)的輸出指示燈。
假如左搖桿開關(guān)向上推一檔為大車前進1檔，由于搖桿開關(guān)接點的閉合，擴展接口U6的P62被拉成低電平(即0狀態(tài))，此時單片機向地址鎖存器傳送程序計數(shù)器的指針，從而將指令從程序存儲器中讀出。單片機執(zhí)行程序，先讀取指撥開關(guān)的狀態(tài)，產(chǎn)生握手碼，并送至數(shù)據(jù)存儲器，而后單片機選通擴展接口U6，讀取該芯片各個口的狀態(tài)，此時，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)存儲器緊挨握手碼的幾組單元。接著，關(guān)閉擴展接口U6，選通擴展接口U5，單片機讀取其各口狀態(tài)。由于右搖桿開關(guān)設(shè)有動作，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校驗碼。結(jié)果送到數(shù)據(jù)存儲器的1各單元。這樣，左搖桿開關(guān)向上推1檔的發(fā)射碼就產(chǎn)生了。最后，利用擴展接口u6的P73口連續(xù)將這幾組數(shù)據(jù)送進發(fā)射電路，發(fā)射電路就將這些數(shù)據(jù)發(fā)射出去。當接收芯片接收到這些信號后，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，如一致，PLC就會繼續(xù)判斷讀信號是否超長，奇偶校驗是否正確，CRC校驗碼是否正確，等等，如有一項錯誤，則此信號無效，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PLC內(nèi)部各單元，這就保證了它的抗干擾能力。假定此信號送到PLC的VB101～VB106單元，由于只有擴展接口U6的P62被拉成低電平，所以單片機讀各口的狀態(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，使輸出點的某一位置為1，假定為Q0.5，這樣就可以使輸出點Q0.5的輸出導通，并點亮相應(yīng)的指示燈，驅(qū)動起重機的大車電機正轉(zhuǎn)，使大車按1檔速度前進。
如果搖桿開關(guān)向上推5檔，此即為大車前進5檔。這時，兩片擴展接口的5個端口被拉成低電平，單片機讀取各端口狀態(tài)，取反后生成數(shù)據(jù)信號，同樣也生成握手碼和CRC校驗碼。發(fā)射、接收后，傳送給PLC，PLC經(jīng)判斷無誤后送進其內(nèi)部各單元，這樣就會有5個位的狀態(tài)為1，然后就根據(jù)這5位的狀態(tài)為1的條件，使5個輸出點置位為1，假定是Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q2.0、Q2.1，這樣就會使這5個點的輸出導通，驅(qū)動起重機的大車電機按5檔正轉(zhuǎn)，推動起重機5檔快速前進。
搖桿開關(guān)的所有動作的工作過程都與以上大車前進1檔、5檔的動作基本相同，所不同之處就是搖桿開關(guān)動作信號在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，以驅(qū)動起重機的大車、小車、主鉤、副鉤動作，達到遙控起重機工作的目的。
權(quán)利要求1.一種起重機遙控裝置，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)射部分由搖桿開關(guān)[1]、發(fā)射電路[2]、擴展接口[3]、單片機[4]、地址鎖存器[5]、程序存儲器[6]、指撥開關(guān)[7]和看門狗電路[8]組成，所述搖桿開關(guān)[1]設(shè)有大、小車前進、后退檔，主、副鉤升、降檔，它們分別與擴展接口[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端與擴展接口[3]的P73端相連接，擴展接口[3]的P20～P23端與單片機[4]的D20～D23端相連接，單片機[4]的DB0～DB7端接地址鎖存器[5]的A0～A7端，同時又接程序存儲器[6]的O0～O7端，地址鎖存器[5]的D0～D7端接程序存儲器[6]的A0～A7端，單片機[4]的P10～P17端接指撥開關(guān)[7]的輸出端，看門狗電路[8]的WD1端接單片機[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)的起重機控制繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機遙控裝置，其特征在于所述搖桿開關(guān)[1]和擴展接口[3]各有兩個，分別是左、右搖桿開關(guān)[1-1]、[1-2]和擴展接口U6、U5，左搖桿開關(guān)[1-1]設(shè)定為大、小車前進、后退檔，設(shè)有12個檔位，其擋位分別與擴展接口U6的P40、P41、P42、P43、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴展接口U5的P42、P43端相連接，右搖桿開關(guān)[1-2]設(shè)定為主、副鉤升、降檔，設(shè)有12個檔位，其擋位分別與擴展接口U5的P40、P41、P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62、P63端和擴展接口U6的P50、P51端相連接。
專利摘要一種起重機遙控裝置,屬無線控制技術(shù)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問題是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、能安全、方便、靈活地操縱起重機運動的遙控裝置。其技術(shù)方案由發(fā)射部分和接收部分組成,發(fā)射部分又由搖桿開關(guān)、發(fā)射電路、擴展接口、單片機等組成,搖桿開關(guān)設(shè)有大、小車前進、后退檔,主、副鉤升、降檔。搖桿開關(guān)與擴展接口的相應(yīng)各端連接,發(fā)射電路與擴展接口連接,擴展接口與單片機連接,單片機接地址鎖存器和程序存儲器。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。該起重機遙控裝置可以在遠距離發(fā)射信號,指揮起重機運動,使操作人員在操縱時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B66C13/18GK2510463SQ0127802
公開日2002年9月11日 申請日期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 申請人:邯鄲市科昊電器有限公司