起重机控制系统专利，【实用新型】液压控制系统及起重机

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起重机控制系统专利，【实用新型】液压控制系统及起重机

申请/专利权人：

中联重科股份有限公司 申请日：

2022-12-05 公开（公告）日：

2023-03-21 公开（公告）号：

CN218665137U 主分类号：

B66C23/82 分类号：

B66C23/82；B66C23/62；B66C13/20 优先权：

专利状态码：

有效-授权 法律状态：

2023.03。21#授权 摘要：

本申请提供一种液压控制系统及起重机。

液压控制系统包括：

液压油缸，包括有杆腔端和无杆腔端，用于将液压能转化为机械能，以牵引变幅机构进行运动；液压油箱，用于在变幅机构的运动过程中提供液压油，运动过程包括下降过程；第一换向阀，分别与有杆腔端和液压油箱连接，第一换向阀包括多个工作油口和弹性组件，弹性组件用于根据弹性组件两端的压差切换工作油口的连通或关闭，以控制第一换向阀中液压油的流向。

可以提升变幅机构的下落速度，并改善液压油缸的平稳性，避免液压油缸出现反向冲击和局部吸空的现象。

主权项：

1。一种液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括：

液压油缸，包括有杆腔端和无杆腔端，用于将液压能转化为机械能，以牵引变幅机构进行运动；液压油箱，用于在所述变幅机构的运动过程中提供液压油，所述运动过程包括下降过程；第一换向阀，分别与所述有杆腔端和所述液压油箱连接，所述第一换向阀包括多个工作油口和弹性组件，所述弹性组件用于根据所述弹性组件两端的压差切换工作油口的连通或关闭，以控制所述第一换向阀中液压油的流向。

全文数据：

权利要求：

百度查询：

中联重科股份有限公司 液压控制系统及起重机

起重机控制系统专利，一种门座式起重机远程遥控系统

技术领域 本发明涉及门座式起重机控制技术领域，具体涉及一种门座式起重机远程遥控系统。

背景技术 门座式起重机也称可转动的起重装置(简称转动部分)装在门形座架上的一种臂架型起重机。

门形座架的4条腿构成4个“门洞”，可供铁路车辆和其他车辆通过。

门座起重机大多沿地面或建筑物上的起重机轨道运行，进行起重装卸作业。

目前，门座式起重机主要用于港口机械作业。

桥架通过两侧支腿支承在地面轨道或地基上，具有沿地面轨道运行，下方可通过铁路车辆或其他地面车辆的特点。

门座起重机还逐步推广应用到作业条件与港口相近的船台和水电站工地等处。

门座式起重机的控制部分是其重要的一部分，直接与安全生产、工作效率相关。

但是由于门座式起重机的特殊的工况环境，现有技术中还没有一套较为先进的控制系统，满足当前门座式起重机日益精准的需求。

文献“PLC远程监控系统在门座式起重机上的应用”(自动化控制，饶来庆)中记载了门座式起重机的远程监控方案，其存在一定的弊端，表现在：

①、该方案是远程监控门座机设备故障的，对于提高生产力、降低操作人员劳动强度则是没有提及。

②、该方案是通过GPRS传输，数据通道相对较小，无线传输的数据量较少，客观上限制了其远程传输的功能。

③、该方案不具备GPS定位功能、图象识别功能、抓斗防摇摆功能。

如何提高门座机工作效益、减轻司机劳动强度、降低成本、提高工作效率是门座式起重机控制追求的目的。

发明内容 为了提高门座式起重机工作效益，减轻司机劳动强度、降本增效。

本发明提供了一种门座式起重机远程遥控系统，实现门座式起重机的远程遥控，并且可以与生产调度系统通讯联网，为码头实现无人化作业、降本增效提供技术支持。

本发明采取的技术方案为：

一种门座式起重机远程遥控系统，该系统包括：

云服务器平台、客户端T5820、遥控操作台CX-LHJBB03、固定基站M300、门座机监控终端、抓斗监控部分、船头船尾定位装置； 云服务器平台通过交换机5HI-08分别连接客户端T5820、遥控操作台CX-LHJBB03； 云服务器平台通过5G通讯模块CPEPRO连接门座机监控终端，门座机监控终端连接抓斗监控部分； 门座机监控终端、抓斗监控部分、船头船尾定位装置均与固定基站M300通讯连接。

所述交换机5HI-08连接流媒体服务器DVSCAR-51，流媒体服务器DVSCAR-51连接拼接屏CB5503S。

所述门座机监控终端包括PLC控制器S7-1500、触摸屏VMC1100；触摸屏VMC1100连接PLC控制器S7-1500，PLC控制器S7-1500连接交换机2HI-08，交换机2HI-08分别连接5G通讯模块CPEPRO、数传电台3SZ02、扫描仪控制器、GPS定位移动基站2CX-E728、防碰撞信号采集器；扫描仪控制器连接3D激光扫描仪CX-JS800，GPS定位移动基站2CX-E728分别连接数传电台4SZ02、GPS定位天线2AT300、GPS定向天线3AT300；防碰撞信号采集器连接防碰撞传感器CX-HB100； PLC控制器S7-1500分别连接风速传感器YS-CF、高度编码器1GM58S10K6MA12WN、高度编码器2GM58S10K6MA12WN、抓斗支持变频器ATV930、抓斗开闭变频器ATV930、左右大车行走变频器； PLC控制器S7-1500分别连接防摇摆模块1CX-FY400、防摇摆模块2CX-FY400、防摇摆模块3CX-FY400；防摇摆模块1CX-FY400、防摇摆模块2CX-FY400、防摇摆模块3CX-FY400分别连接左回转变频器、右回转变频器、变幅变频器；

起重机控制系统专利，智能起重机的控制系统与关键技术

吴昊罡 潘彦宏 步 超 0 引言随着工厂自动化环境的提升，其中的桥式起重机控制方式亦在由人工控制向自动化、智能控制、远程管理方向发展。

为适应新的市场需求，研发适合起重行业智能化发展的技术和产品，通过对国内外智能起重机的智能化技术发展状况和市场需求的调研，结合自动化生产、信息化车间的管理与调度、智能制造加工工艺，对起重机的自动化、信息化、智能化的等关键技术的发展进行研究。

借助自动化技术、信息技术、智能控制技术、互联网技术等工具，起重机械的使用、管理可从单一的人工操作、检查向自动化操作、在线监控、远程维护与技术支持转变，进而形成一整套的桥式起重机智能控制平台，提高桥式起重机械产品的性能与竞争力。

1 智能起重机的特点与功能解析智能起重机可根据工艺设置自动完成起重机移动、搬运等动作，具备可编程、故障诊断、人机界面、自动控制、远程管理等功能，具备感知、规划、执行、协作、学习、数据与信息管理等与人相似的智能功能，其研究范畴应包括智能控制、智能监测、智能管理以及利用大数据进行智能设计等方面，所涉及学科有机械、电气、自动控制与检测、信息与计算机、智能控制、网络通讯等。

起重机最基本搬运工作由操作员根据生产要求，前往取物地点，降下吊钩将物品吊取后提升，到达一定高度后按照一定的路径将物品搬运至下一流程地点，然后卸载。

在整个流程中，操作人员要接收不同的生产任务指令，判断取物地点，根据情况选择可执行的指令，执行搬运工作将物品送至指定地点，直至完成整个搬运过程。

在工作的过程中，操作人员要使物品在搬运过程中姿态平稳、准确到位，还需注意起重机运行中是否有报警、故障，并根据其等级做出不同的反应。

起重机的维护需要根据其设计要求做维护保养，监控系统的人机界面为使用者提供直观的信息描述，其程序软件具备一定调整、升级的能力，为用户提供远程培训与在线指导，提高服务的实时性与工作效率。

智能化的起重搬运设备要独立完成以下工作，要从控制中心获得任务信息（通讯技术），移动至相应区域取物并搬运至指定位置（吊钩防摇技术、吊钩三维定位技术、物料识别技术、自动程序控制），实时在线监控设备运行状态并做出响应（安全监控管理技术），数据上传至数据中心以及在线维护（远程监控与服务中心）等。

因此，整套设备应具有自动物料信息扫描、自动选择取料地点和目标地点、路径规划、自动搬运物料、定位装置、吊钩防摇摆功能、自动记录工作量并实现报表查询、显示存储故障报警、与控制中心进行信息交换等功能。

配备远程在线功能，根据数据汇总提供故障诊断结果和维护指导意见，且能实现异地在线监控和程序修改，上传的数据可供研发部门作为优化设计的参考。

智能起重机的应用可代替人的体力劳动，代替或部分代替人的脑力劳动，形成人、机、物的交互与深度融合，完成感知、决策、执行的全过程，并对状态进行实时监控与过程记忆，为起重机设计提供数据支持，实现成体系的控制、管理。

2 智能起重机控制系统的架构智能起重机控制系统总体可分为设备级、工厂级、远程管理级等三级架构，图1 为智能起重机控制系统的架构示意图。

图1 智能起重机控制系统的架构示意图 设备级系统即单台智能搬运起重机的控制系统，为单台智能化起重机单机设备的运行监控管理平台，负责管理下属设备的全自动运行，执行控制中心下达的各项指令，并把相关的监控管理数据传送到工厂级平台。

设备级平台由单机控制系统、定位与防摇装置、自动化控制与物料信息扫描系统组成。

单机控制系统由PLC、人机界面、变频器和各种检测元器件等构成。

PLC 通过与外部进行数据交换，根据程序控制，驱动起重机各机构运行，实现全自动运行与设备监控。

人机界面提供现场级的状态信息显示与参数设定功能，显示起重机的供电、故障、载荷、吊钩位置、控制模式、检测元件状态、各机构运行状态等主要信息。

自动化控制与物料信息扫描系统通过总线通讯的形式与中控系统实现数据交换单独运行的系统，实现对一台起重机的监控管理。

起重机定位与防摇装置根据控制算法将大车、小车、吊钩的位置、速度以及吊钩摆角控制在误差范围内。

自动监控与物料信息扫描系统主要作用是根据物料分布情况和工艺要求在车间内进行任务调度，具体负责自动识别物料分布情况，向监控系统和起重机控制系统收发信息，根据工艺要求发布自动运行指令。

工厂级系统将厂区内各设备级系统与工厂级服务器组成网络，由工厂级服务器实时监控、收集所有设备运行状态，可记录、打印、传输相关运行记录，根据生产要求对运行设备进行自动运行生产调度，提供日常维护与技术指导。

工厂级平台一般位于整个厂区的主控室内，由一台性能稳定、具备高速处理能力的计算机作为其主要设备，还附带各类通讯设备，如光纤、总线、无线网络等通讯形式。

在计算机内部署监控软件、数据库软件、自动化生产管理软件，整套软件负责信号采集、故障自检、数据存储与管理、自动运行控制、信息传输等为实现安全运行及远程监控的各项功能。

设备级平台与工厂级平台之间通过厂级局域网进行互联互通，所有的采集信息经由工厂级平台实时读取并汇总管理。

在工厂级的控制平台上可远程控制起重机的起动、停止，选择自动控制模式，执行的任务种类，各类任务按优先级高低依次执行，同优先级任务按时间先后依次执行。

远程管理系统通过VPN 网络对各工厂设备群进行远程集中监控管理，可实时掌握各工厂级所属设备的运行状态，对所有设备运行数据进行保存，并在管理中心形成设备数据中心，根据设备使用情况评估主要部件的生命周期内，向用户提供使用维护建议，并利用大数据分析系统协助优化起重机设计。

3 关键技术3.1 安全监控及远程服务技术智能起重机械对安全、效率、能耗、成本的要求更高，通过应用安全监控及远程服务技术可进行实时故障监控，并能开展远程故障诊断，提高起重机行业的安全保障、服务水平和快速响应能力，提高设备维护和管理能力。

起重机械安全监控提供完善的监控，可长期直接或间接的测量起重机械运行参数，同时记录执行指令和起重机载重情况，根据这些长期的、实际投入使用的设备的详细参数，起重机的设计者、研究人员可获取同批次类似型号起重机大量完整可靠的数据，结合现场工况进行大数据分析，可为优化起重机械设计提供支撑。

安全监控及远程服务技术的开发与应用可提高整个起重机体系的管理能力，进而提升起重机械的智能化水平，带动起重机械行业自身的发展。

安全监控与远程服务技术由安全监控系统、VPN网络系统、数据平台及分析系统等部分组成。

数据平台采用面向服务构架的理念，系统应具有可靠性、可扩展性与可管理性的特点，能对起重机械的电气控制系统进行远程连接、数据收集和数据存储。

数据平台服务器的架构设计应遵循安全稳定、实用可靠、技术先进、可扩充性、易用性及可维护性的原则，并综合考虑实际情况、特殊要求，形成一套系统的、完整的、全面的、合理的解决方案。

安全监控系统实现对起重机械进行状态和故障信息进行数据采集、数据处理和数据上传。

数据平台与安全监控系统采用工业级VPN，建立数据平台与每台起重机的数据连接，并实现了远程维护和升级。

3.2 货物信息识别、校验、反馈技术智能制造、智能物流中广泛使用了货物识别技术，该技术包括物品信息数据的编码、采集、标识、管理、传输、读取，对不同形式的货物、包装采用不同类型的信息识别方法是智能起重机实现自动搬运中的关键一环。

起重机搬运的物品及类型主要包括：

卷（钢卷、纸卷、薄膜卷等）、箱（集装箱、料箱、转运箱等；块—钢板、钢胚、盾构构件等）、捆（钢管、螺纹钢、轨道、型钢等）、盘（电缆、盘条等）、件（斗、包等）、根（轨道、工字钢、H 型钢、梁等）、散状物料等。

常用的识别方法包括条码、REID 射频标签和图像、图形格式信息识别技术。

各种包装形式物品的随身信息存储形式、内容、识别方法等现状和需求，初步确定各类包装形式的信息存储、识别的技术方案。

包括条码识别、RFID 射频识别、语音识别、光字符识别、磁识别等特定格式信息识别技术和图像、图形识别、生物特征识别等图像、图形格式信息识别技术。



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