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高空作业升降平台车工作平台限重控制系统

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随着市场经济的迅速发展,高空作业升降平台车在许多领域得到了广泛应用。然而高空作业升降平台车工作平台超载引发的各类事故也日趋增多,对人身安全及公共财产造成了严重危害。原有高空作业升降平台车都是通过人为判断工作平台载重,对操作人员经验要求极高

高空作业升降平台车工作平台限重控制系统

随着市场经济的迅速发展,高空作业升降平台车在许多领域得到了广泛应用。然而高空作业升降平台车工作平台超载引发的各类事故也日趋增多,对人身安全及公共财产造成了严重危害。原有高空作业升降平台车都是通过人为判断工作平台载重,对操作人员经验要求极高,无法保证车辆作业的可靠性。建设部于1998年发布的高空作业机械安全规则(JG5099—1998)中也明确指出,作业高度在20 m以上的高空作业机械,应设置超载保护装置。因此高空作业升降平台车安装工作平台限重装置有着极其重要的意义。2004年我公司与浙江蓝箭称重技术有限公司合作开发了高空作业升降平台车工作平台限重控制系统,并于2005年3月初次安装在我公司GC200型高空作业升降平台车上(作业高度20 m),经过一年多可靠性试验及实际应用证明,该限重控制系统有效解决了工作斗超载引发的各类问题,是高空作业升降平台车安全作业的有力保障。现将该控制系统做一简单介绍。

l 主要工作原理

该高空作业升降平台车工作平台限重控制系统将4只测力传感器安装在工作平台的台面下部,检测工作平台台面承受的压力,将传感器输出的mV级信号,经过CPU控制箱的四路信号放大电路,送至四通道A/D转换的输入端,由单片微处理器计算出当前实际载重,并通过LCD屏显示,告知操作人员,同时依据载重大小,分别输出安全控制信号、临界控制信号以及危险控制信号。通过该信号控制高空作业升降平台车的正常操作、慢速操作或停止操作。

2 硬件组成及软件流程

单片微处理器采用WINBOND公司的51系列高性能单片机,片内包括32K Bytes ROM和256 Bytes RAM,程序存储空间大,运算速度快。还具有WDT电路,增加系统工作的可靠性。载荷传感器采用技术成熟的电阻应变片式称重传感器,测量准确度高,环境适应能力强。A/D转换采用MAXIM公司的四通道12位逐次比较转换芯片,转换精度高,速度快。一片2K Bytes的EEPROM,用于存储调试时设定的传感器的零点内码、满载荷内码及故障信息的记录。内部的时钟模块是一种具有内置晶振、I2C总线接口的高精度实时时钟芯片,时钟精度为年误差小于2.5 min,可以准确记录故障的发生时间。显示仪表采用带背光LCD显示屏,在强光下及夜晚均可清楚显示。系统的调试及维护均通过一个小巧的标定控制器实现,对系统参数的设定包括零点内码设定、满载砝码值标定、显示分辨率设定、临界报警点设定和危险报警点设定。

3 实施方案

在高空作业升降平台车的作业平台下方四角处固定安装测力传感器l,显示仪表2布置在操作台3上,限重控制箱6布置在工作斗上。当控制箱输出临界信号时,控制比例电磁阀的输入信号减小,从而减慢机构动作速度;当控制箱输出危险信号时,比例电磁阀关闭,报警蜂鸣器呜叫。

4 系统主要特点

该系统的测量重复性误差小于2%F.S,偏载误差小于0.5%F.S。实现了一次加载即完成修正,比通常采用的多点加载法标定方便了许多。(2)采用软件防抖动方案,解决了工作臂晃动时造成的误动作信号输出,确保显示仪表的稳定、准确显示。利用光电耦合隔离、继电器输出,输出功率大,同时减小了外围控制电路对系统的干扰。(3)该系统的故障自检测功能可及时发现传感器及线路故障,并将故障代码及故障发生时间记录于EEPROM,在系统监测到故障后,机械动作停止,保证了车辆工作的安全性。维修人员可通过标定器显示的故障代码进行故障判断及检修。(4)具备应急功能,在限重控制系统出现意外故障时,能够使操作人员安全返回地面。(5)显示屏、主控制系统分离,显示屏可以安装在便于观测的任何位置。(6)标定控制器与主控制系统分离,彻底防止了客户对高空作业升降平台车出厂前的标定随意变更,也降低了整套系统的成本。(7)限重控制箱与传感器、显示仪表、标定控制器接口均采用航空工业用接插件,保证了信号的可靠传输,同时给装配及维修带来极大的方便。(8)整套系统防水防振性能良好,安装调试方便,适合在工程车辆上安装。在老产品车型上加装系统也很方便,对于没有电磁比例阀控制的车辆,以实现超载报警功能。

目前该控制系统已经安装在我公司GC200(臂式高空作业升降平台车)和SP25B(25 m自行式高空作车)车型上,用户使用情况良好。同时该项技术已d我公司申请了实用新型专利。该项技术的成功研制既推进了国家有关部门对高空作业升降平台车采取强制性宝全措施的实施,同时也提高了我公司高空作业升降平台车白技术含量。在直伸臂、折叠臂、混合式高空作业升降平台车各类升降平台上的大量推广,必将产生良好的社效益和经济利益。