專利名稱：卷揚(yáng)機(jī)電腦控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬一種卷揚(yáng)機(jī)電腦控制器。
目前，卷揚(yáng)機(jī)是建筑工地不可缺少的一種建筑機(jī)械，長期以來都是采用凸輪開關(guān)或接觸器的簡單控制，操作者往往不能一次定位準(zhǔn)確，而要反復(fù)多次，專利93203359.8卷揚(yáng)機(jī)升降安全自動控制器，專利93222682.5卷揚(yáng)機(jī)使用安全控制裝置，功能較單一，定位不夠準(zhǔn)確，故障率高，調(diào)試和操作不夠方便，不太受用戶歡迎。
本實用新型的目的在于提供一種能控制吊籠準(zhǔn)確停在需要上下物料的位置，且功能多，故障率低，操作簡便的卷揚(yáng)機(jī)電腦控制器。
本實用新型由單片機(jī)U1、地址鎖存芯片U2、程序存儲器U3、數(shù)據(jù)存儲器U4、樓層高度存儲器U5、可編程輸出芯片U6、可編程輸入芯片U7、譯碼器U8、光電耦合器、顯示器組成，采用MC8-51系列單片計算機(jī)8031作為中央控制單元，即U1，其數(shù)據(jù)口P0-P7為提供數(shù)據(jù)交換通道，同時經(jīng)地址鎖存芯片74LS373提供A0-A7低8位地址。P20-P27提供高8位地址，P25、P26、P27作為譯碼器U8的地址輸入，并由U8提供各芯片所需的片選信號U8為74LS139，P10-P17設(shè)定為動作輸出，P3口中的T1和INT1，定義為樓層高度計數(shù)脈沖信號輸入端；INT0為停止信號輸入端；程序存儲器EPROM為U3，即為2716，數(shù)據(jù)存儲器RAM為U4即為6264，樓層高度數(shù)據(jù)存儲選用EEPROM系列的2816A，由于2816A是電可擦除存儲芯片，數(shù)據(jù)可反復(fù)存取修改，而且斷電后數(shù)據(jù)不會丟失?？删幊梯斎?、輸出芯片均為8255A，作為顯示和鍵盤接口，U6為輸出接口，其PA口作“預(yù)置層數(shù)”的兩位顯示輸出，PB口和PC口的低四位作“實際層數(shù)”的的三位顯示輸出，經(jīng)譯碼器U8即4511譯碼后驅(qū)動數(shù)碼管顯示；U7為輸入接口，其PA口和PB口作鍵盤輸入，PC口作操作信號輸入。信號輸入和動作輸出都經(jīng)過P521光電耦合器組成的隔離單元進(jìn)行隔離，同時電源采取兩級穩(wěn)壓，以確保運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
本控制器具有不沖頂、運(yùn)行前狀態(tài)指示、故障自診斷告警停機(jī)，自動重置預(yù)置層數(shù)，空車重車平層選擇、手動自動操作選擇、預(yù)選實際層數(shù)、自動修正停層誤差，停層準(zhǔn)確、安裝調(diào)試方便快捷、有線對講方便調(diào)度等功能，適用于高速機(jī)、低速機(jī)和平衡錘式機(jī)。卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩牽引吊籠，卷揚(yáng)機(jī)工作就帶動吊籠作上升或下降的運(yùn)行，本控制器通過對卷揚(yáng)機(jī)的控制使吊籠準(zhǔn)確停在需要上下物料的位置，進(jìn)行電腦自動平層。


圖1為本實用新型線路圖；圖2為本實用新型的動作輸出、計數(shù)輸入部分線路圖；圖3為本實用新型鍵盤輸入操作信號輸入部分線路圖；圖4為本實用新型顯示部分線路圖；圖5為本實用新型繼電器和強(qiáng)電控制部分控制線路圖。
如圖1所示，樓層高度數(shù)值的設(shè)置是根據(jù)樓層的高度一層一層分別儲存在U5即2816A的不同存儲單元里，卷揚(yáng)機(jī)工作時就從2816A中取出相應(yīng)層數(shù)的高度數(shù)與輸入的脈沖數(shù)進(jìn)行減一計數(shù)，當(dāng)此高度數(shù)減到0時，即表示這一層已到達(dá)；高度數(shù)的設(shè)置是通過鍵盤操作完成的，由鍵盤輸入的高度數(shù)據(jù)先存儲在U4即6264RAM中，并由U6輸出至數(shù)碼管顯示，在確認(rèn)該數(shù)值無誤后則由鍵盤輸入命令存入U5即2816A中保存，并可根據(jù)需要隨時修改。需要上升、下降動作時，通過鍵盤輸入相應(yīng)的數(shù)字(代表樓層數(shù))，此時在“預(yù)置層數(shù)”兩位數(shù)碼顯示器即顯示出輸入的數(shù)字，并由U1即8031根據(jù)“預(yù)置層數(shù)和“實際層數(shù)”的數(shù)值進(jìn)行比較，若前者大于后者，則由U1的P11口輸出2HZ的頻率信號，如圖2、3、4所示，此信號經(jīng)光電隔離放大后驅(qū)動發(fā)光二極管陣列組成的箭頭閃爍顯示，以指示卷揚(yáng)機(jī)將要作上升的動作，這也是本控制器所具有的運(yùn)行前狀態(tài)指示的功能；同理若“預(yù)置層數(shù)”小于“實際層數(shù)”，則U1的P13口輸出2HZ的頻率信號，指示卷揚(yáng)機(jī)將作下降的動作；在確認(rèn)數(shù)字正確后，按壓“自動運(yùn)行”按鈕，此運(yùn)行信號經(jīng)光電隔離輸入U7即8255的PC口，經(jīng)8031確認(rèn)后即由P10或P12口輸上升或下降的信號，經(jīng)光電隔離放大后驅(qū)動繼電器工作，如圖5所示再由繼電器驅(qū)動相應(yīng)的交流接觸器動作而帶動卷揚(yáng)機(jī)作上升或下降的工作。如圖2所示，樓層高度的取樣信號是由裝在卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的光電編碼器或光電計數(shù)器提供的，當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動時，即發(fā)出脈沖信號；由于已設(shè)定卷揚(yáng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，因此可根據(jù)輸入的脈沖數(shù)來換算高度，脈沖信號經(jīng)光電隔離后輸入到U1即8031的T1口和INT1口，INT1口的作用主要是卷揚(yáng)機(jī)工作時，輸入的脈沖信號不斷刷新INT1口寄存器，當(dāng)INT1口不被刷新時，則證明無脈沖信號輸入，說明卷揚(yáng)機(jī)工作不正常，如果這時再繼續(xù)工作下去的話，可能會發(fā)生意外，此時8031即發(fā)出告警信號并停機(jī)，這亦是本控制器特有的故障自診斷功能之一。當(dāng)T1口接收到脈沖信號時，即將從2816A中相應(yīng)層數(shù)取出的數(shù)據(jù)減一，一直到0，此時即完成一層工作，再由8031指揮完成層數(shù)的加一或減一，停層前自動減速，到層停機(jī)等工作。
如圖2、圖3所示，由0～9、+、-、預(yù)置(A)、置數(shù)(B)、確認(rèn)(C)、重置(D)16個按鍵組成鍵盤陣列，樓層高度脈沖數(shù)和工作樓層數(shù)等通過此鍵盤陣列輸入電脈儲存和分析比較。CE1至CE5分別為外部輸入的控制信號，其中CE1是自動運(yùn)行信號，由外部運(yùn)行按鈕產(chǎn)生；CE2是停止工作信號，由外部停止按鈕產(chǎn)生；CE3是自動/手動信號，由開關(guān)K產(chǎn)生；CE4是空車/重車信號，由外部空車/重車切換開關(guān)產(chǎn)生；CE5是計數(shù)脈沖輸入信號，由外部光電旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生；這些輸入信號通過光電隔離電路送入8255A的PC口。
如圖2所示，本控制的動作輸出由U18031的P1口經(jīng)過光電隔離和輸出驅(qū)動電路驅(qū)動外部繼電器，如圖5所示，CQ1是上升驅(qū)動信號，驅(qū)動上升繼電器2J；CQ2是上升狀態(tài)指燈驅(qū)動信號，驅(qū)動↑指示；CQ3是下降驅(qū)動信號，驅(qū)動下降繼電器3J；CQ4是下降狀態(tài)指示燈驅(qū)動信號，驅(qū)動↓指示；CQ5是平層指示燈驅(qū)動信號；CQ6是減速繼電器驅(qū)動信號，驅(qū)動繼電器4J；CQ7是告警輸出信號。
由于卷揚(yáng)機(jī)停機(jī)時會有一定的慣性，同時，每臺卷揚(yáng)機(jī)的剎車性能不一致，因此對于準(zhǔn)確平層產(chǎn)生一定的困難，而且還會產(chǎn)生累積誤差，特別是在工程進(jìn)入裝修階段，這種情況就更為明顯，針對這種情況，系統(tǒng)在軟件設(shè)計上進(jìn)行了一些補(bǔ)償措施，主要有四種情況(1)上升停機(jī)后再要上升，(2)上升停機(jī)后再要下降，(3)下降停機(jī)后再下降(4)下降停機(jī)后再要上升；采取的辦法是先判別停機(jī)后是超出預(yù)先設(shè)定的高度數(shù)或是未到達(dá)預(yù)先設(shè)定的高度數(shù)，然后用當(dāng)前需要上升或下降的層數(shù)的高度數(shù)值根據(jù)這四種情況分別減除或相加超出或來到的高度數(shù)即可，另外根據(jù)卷揚(yáng)機(jī)所帶負(fù)載是空車或是重車(由控制器操作面板上開關(guān)提供此信號)，程序自動給出停機(jī)的提前量。卷揚(yáng)機(jī)在實際工作中，由于使用者的操作不當(dāng)?shù)仍蚪?jīng)常造成卷揚(yáng)機(jī)失控發(fā)生沖頂?shù)氖鹿?，本控制器在軟件設(shè)計上專門針對這種情況采取措施；由于卷揚(yáng)機(jī)每上升一層都要從高度數(shù)據(jù)存儲器2816A中取出該層的高度數(shù)，若取出的數(shù)據(jù)為0，則表示該層不在工作范圍，電腦即命令停機(jī)并發(fā)出告警信號，因此在使用本控制器時，沒有工作到的樓層數(shù)不允許輸入高度數(shù)值，其單元數(shù)據(jù)應(yīng)為0，一旦操作者發(fā)生誤操作，卷揚(yáng)機(jī)不會發(fā)生沖頂，從而避免事故的發(fā)生。為了防止程序在執(zhí)行過程中發(fā)生“跑飛”的現(xiàn)象，在各程序之間都要安插一條長轉(zhuǎn)移指令LJMP OOH，一旦程序發(fā)生跑飛，則會轉(zhuǎn)入這條長轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行，自動返回到程序動態(tài)。另一特征在于樓層高度的取樣信號由裝在卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的光電編碼器或光電計數(shù)器提供的，當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動時，即發(fā)出脈沖信號；由于已設(shè)定卷揚(yáng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，因而可根據(jù)輸入的脈沖數(shù)來換算高度。脈沖信號經(jīng)光電隔離后輸入到U1即8031的T1口和INT1口，卷揚(yáng)機(jī)工作時，輸入的脈沖信號不斷刷新INT1口寄存器，當(dāng)INT1口不被刷新時，無脈沖信號輸入，8031發(fā)出告警信號并停機(jī)，當(dāng)T1口接到脈沖信號時，即將從2816A中相應(yīng)層數(shù)取出的數(shù)據(jù)減一，一直到0，此時即完成一層工作，再由8031指揮完成層數(shù)的加一或減一，停層前自動減速，到層停機(jī)。
權(quán)利要求1.一種卷揚(yáng)機(jī)電腦控制器，其特征在于由單片機(jī)U1，地址鎖存芯片U2，程序存儲器U3、數(shù)據(jù)存儲器U4、樓層高度存儲器U5、可編程輸出芯片U6、可編程輸入芯片U7、譯碼器U8、光電耦合器，顯示器組成，單片機(jī)U1為8031，是中央控制單元，其數(shù)據(jù)口P0-P7提供數(shù)據(jù)交換通道，經(jīng)地址鎖存芯片U2提供A0-A7低8位地址，U2為74LS373，P20-P27提供高8位地址，P25、P26、P27作為譯碼器U8的選擇輸入，并由U8提供各芯片所需的片選信號，U8為74LS139，P10-P17設(shè)定為動作輸出，P3口中的T1和INT1，為樓層高度計數(shù)信號輸入端；INT0為停止信號輸入端；程序存儲器EPROM為U3即2716，數(shù)據(jù)存儲器RAM為U4即6264，樓層高度數(shù)據(jù)存儲選用EEPROM系列的2816A，2816A是電可擦除存儲芯片，數(shù)據(jù)可反復(fù)存取修改，而且斷電后數(shù)據(jù)不會丟失，采用兩塊可編程輸入輸出芯片均為8255A作為顯示和鍵盤接口，U6為輸出接口，其PA口作“預(yù)置層數(shù)”的兩位顯示輸出，PB口和PC口的低四位作“實際層數(shù)”的三位顯示輸出，經(jīng)譯碼器4511譯碼后驅(qū)動數(shù)碼管顯示，U7為輸入接口，其PA和PB口作鍵盤輸入，PC口作操作信號輸入。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的卷揚(yáng)機(jī)電腦控制器，其特征在于信號輸入和動作輸出都經(jīng)過由P521光電耦合器組成的隔離單元進(jìn)行隔離，同時電源采取兩級穩(wěn)壓，以確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
專利摘要一種卷揚(yáng)機(jī)電腦控制器，由單片機(jī)、地址鎖存芯片、系統(tǒng)程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、樓層高度存儲器、可編程輸出芯片、可編程輸入芯片、譯碼器、光電耦合器，顯示器組成，具有不沖頂、運(yùn)行前狀態(tài)指示，故障自診斷告警停機(jī)、自動重置預(yù)置層數(shù)，空車重車平層選擇、手動自動操作選擇，預(yù)選實際層數(shù)，自動修正停層誤差，停層準(zhǔn)確、安裝調(diào)試方便快捷、有線對講方便調(diào)度等功能，適用于高速機(jī)、低速機(jī)和平衡錘式機(jī)。
文檔編號B66B1/06GK2262020SQ9522881
公開日1997年9月10日 申請日期1995年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月29日
發(fā)明者傅健 申請人:傅健