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人工智能化控制塔吊系统及其PLC控制器扫描方法与设计方案

本技术公开了一种人工智能化控制塔吊系统及其PLC控制器扫描方法,包括PLC控制器、定位控制设备、机械执行模块和远程操控端。

PLC控制器:用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作面向用户的指令,并通过数字或模拟控制塔吊机械。

定位控制设备:当PLC控制器按照控制要求发出控制指令,将被控塔吊机械的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移。

机械执行模块:用于接收到PLC控制器及定位控制设备发过来的指示后,控制塔吊运行。

远程操控端:用于工程人员进行远程和智能操控。

人工智能化塔吊控制系统是对原传统的人工塔吊控制系统的一种无人化的改进,让操作人员和塔吊可以更好地无缝对接,精确运行,减少人员的误操作。

技术要求1.一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:包括PLC控制器、定位控制设备、机械执行模块和远程操控端,所述PLC控制器:用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作面向用户的指令,并通过数字或模拟控制塔吊机械;所述定位控制设备:当PLC控制器按照控制要求发出控制指令,将被控塔吊机械的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移;所述机械执行模块:用于接收到PLC控制器及定位控制设备发过来的指示后,控制塔吊运行;所述远程操控端:用于工程人员和管理人员进行远程和智能操控。

2.根据权利要求1所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述PLC控制器包括CPU处理模块、输入模块、输出模块、存储器模块、电源模块,所述CPU处理模块的输入端连接所述输入模块,所述CPU处理模块的输出端连接所述输出模块,所述CPU处理模块连接所述存储器模块,所述CPU处理模块、输入模块和输出模块均与所述电源模块相连接。

3.根据权利要求2所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述PLC控制器还包括I/O扩展接口和通讯及编程接口,所述I/O扩展接口和通讯及编程接口均与所述CPU处理模块相连接。

4.根据权利要求2所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述PLC控制器还包括程式输入模块,所述程式输入模块负责提供操作者输入、修改、监视程式用作。

5.根据权利要求1所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述定位控制设备包括云端数据端的北斗定位系统,所述北斗定位系统通过无线方式连接所述PLC控制器。

6.根据权利要求5所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述定位控制设备还包括半闭环位置控制装置,所述半闭环位置控制装置通过无线方式连接所述北斗定位系统。

7.根据权利要求1所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述半闭环位置控制装置包括位置检测器、伺服电动机和电动机轴,所述位置检测器连接所述电动机轴,所述电动机轴连接所述伺服电动机,所述电动机轴的输出端连接有执行机械。

8.根据权利要求1所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述远程操控端为数据平台终端的电脑网页端、手机APP或Ipad。

9.根据权利要求1所述的一种人工智能化控制塔吊系统,其特征在于:所述远程操控端设有VR设备。

10.一种PLC控制器扫描方法:其特征在于包括如下步骤:(1)输入采样:PLC控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O 映象区中的相应的单元内;(2)用户程序执行:PLC控制器先按由上而下的顺序依次地扫描用户程序,由用户程序的各触点构成控制线路,并对控制线路进行逻辑运算;然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;(3)输出刷新:CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。

技术说明书一种人工智能化控制塔吊系统及其PLC控制器扫描方法技术领域本技术涉及智能塔吊领域,具体涉及一种人工智能化控制塔吊系统及其PLC 控制器扫描方法。

背景技术塔吊也称为塔式起重机,是一种典型的机电一体化产品。

随着我国城市国际化和农村城镇化的建设持续推进,大量高层建筑的施工给塔吊行业迅速发展带来了契机。

塔吊因其整机机身高、起吊高度大等优势,成为了建筑施工现场必不可少的一种重要设备。

通常在驾驶塔吊完成作业时需要2或3个工作人员相互配合,其中,一名工作人员需要在塔吊驾驶室驾驶塔吊的起落、幅度变化和旋转塔壁,一名工作人员在塔吊钩下面指挥塔吊如何顺利的挂上物质,另一名工作人员在建筑物上指挥塔吊如何把物质运输到指定位置,在驾驶塔吊的过程中驾驶员需要实时对施工现场的情况进行观察,还需要和地面上的其他指挥人员相互配合才能完成作业。

另外,由于驾驶塔吊属于高空危险作业,工作强度大,且一旦发生安全事故后果会非常严重,使驾驶员的人身安全不能得到保障。

因此原传统的人工塔吊具有工人操作繁琐,人员劳动强度大,要求技术高、专业性强,同时人员在工作期间无法解决方便问题,工作环境差等这些都是传统的人工塔吊所带来的缺点和不足。

有鉴于此,如何提供一种解决上述技术问题的塔吊系统成为本领域技术人员需要解决的问题。

技术内容本技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种人工智能化控制塔吊系统及其PLC控制器扫描方法,解决高空塔吊人员的安全和工作环境的问题。

通过地面精确控制,使操作人员在地面一个舒适安全的房间内完成塔吊的精准任务。

为了解决上述技术问题,采用如下技术方案:一种人工智能化控制塔吊系统,包括PLC控制器、定位控制设备、机械执行模块和远程操控端。

所述PLC控制器:用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作面向用户的指令,并通过数字或模拟控制塔吊机械。

所述定位控制设备:当PLC控制器按照控制要求发出控制指令,将被控塔吊机械的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移。

所述机械执行模块:用于接收到PLC控制器及定位控制设备发过来的指示后,控制塔吊运行。

所述远程操控端:用于工程人员和管理人员进行远程和智能操控。

进一步,所述PLC控制器包括CPU处理模块、输入模块、输出模块、存储器模块、电源模块,所述CPU处理模块的输入端连接所述输入模块,所述CPU 处理模块的输出端连接所述输出模块,所述CPU处理模块连接所述存储器模块,所述CPU处理模块、输入模块和输出模块均与所述电源模块相连接。

进一步,所述PLC控制器还包括I/O扩展接口和通讯及编程接口,所述I/O 扩展接口和通讯及编程接口均与所述CPU处理模块相连接。

进一步,所述PLC控制器还包括程式输入模块,所述程式输入模块负责提供操作者输入、修改、监视程式用作。

进一步,所述定位控制设备包括云端数据端的北斗定位系统,所述北斗定位系统通过无线方式连接所述PLC控制器。

进一步,所述定位控制设备还包括半闭环位置控制装置,所述半闭环位置控制装置通过无线方式连接所述北斗定位系统。

进一步,所述半闭环位置控制装置包括位置检测器、伺服电动机和电动机轴,所述位置检测器连接所述电动机轴,所述电动机轴连接所述伺服电动机,所述电动机轴的输出端连接有执行机械。

进一步,所述所述远程操控端为数据平台终端的电脑网页端、手机APP或 Ipad。

进一步,所述远程操控端设有VR设备。

一种PLC控制器扫描方法:包括如下步骤:(1)输入采样:PLC控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O 映象区中的相应的单元内;(2)用户程序执行:PLC控制器先按由上而下的顺序依次地扫描用户程序,由用户程序的各触点构成控制线路,并对控制线路进行逻辑运算;然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;(3)输出刷新:CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。

由于采用上述技术方案,具有以下有益效果:人工智能化塔吊控制系统是对原传统的人工塔吊控制系统的一种无人化的改进,让操作人员和塔吊可以更好地无缝对接,精确运行,减少人员的误操作。

人工智能化塔吊控制系统运用传统成熟的PLC技术基础上,将数据互联网平台和远程操控技术等同时引进后,更加丰富了应用技术,使技术更前卫、更先进。

在智慧性及互联网属性上,人工智能化塔吊控制系统配置多种接口,可支持各类智能终端,同时实现系统在线升级。

配备扩充的外部设备后,可由智能终端(如手机、pad等)后续通过APP与智能施工机器人实现实时交互,大数据可与阿里云大数据系统无缝对接。

同时基于施工机器人的智慧性和互联网性,未来可向VR穿戴设备进行控制方向演变升级。

人工智能化塔吊控制系统可以实现施工智能化、简单化。

对现行的施工机械进行合理控制,实现无人化、智能化、远程化和VR实景操控化。

人工智能化塔吊控制系统目前在技术上已经得到论证,技术上不存在任何困难。

在市场和建筑方、施工和监理方等也得到了认可和需要,后期市场上投放并不存在阻力,后期市场潜力肯定很大。

附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明:图1为本技术中一种人工智能化控制塔吊系统的结构示意图;图2为本技术中PLC控制器的结构示意图;图3为本技术中I/O接线图。

具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。

但是应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限制本技术的范围。

此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本技术的概念。

如图1至图2所示,一种人工智能化控制塔吊系统,包括PLC控制器、定位控制设备、机械执行模块和远程操控端。

所述PLC控制器:用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作面向用户的指令,并通过数字或模拟控制塔吊机械。

具体地,PLC控制器为可编程逻辑控制器,专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

它是工业控制的核心部分,在人工智能化塔吊控制系统起到最为关键性的作用。

所述定位控制设备:当PLC控制器按照控制要求发出控制指令,将被控塔吊机械的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移。

具体地,定位控制设备是指当控制器按照控制要求发出控制指令,将被控对象的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移,即在一定时间内稳定停止在预定的目标点处。

定位控制系统即实现定位控制的系统。

主要可分为开环位置伺服系统、半闭环位置控制系统、全闭环位置控制系统、混合闭环位置伺服系统。

在人工智能化塔吊控制系统中,定位控制系统可以云端数据端的北斗定位系统的精确定位,更精确的控制塔吊的所起运物件的一个精确位置。

做到人员远程控制,精准定位。

所述机械执行模块:用于接收到PLC控制器及定位控制设备发过来的指示后,控制塔吊运行。

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