H2S型力矩限制器使用说明书-上部

H2S型力矩限制器使用说明书

2020 by Xuzhou CoCoMicro Electronic Technology Co., Ltd.

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2020年5月第三版

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1      总则

H2S型起重机力矩限制器给起重机操作者提供了有效的信息, 使其能在起重机允许的设计参数范围内进行操作。

     借助于各种不同的信号传感器,力限器可以监测起重机的各个功能, 并给起重机操作者提供连续的起重机作业状态读数。随着起重机起重作业的变化, 读数也连续进行变化。

     力限器可给操作者提供有关吊臂角度、高度、工作幅度、额定载荷及实际吊起的货物总重等方面的信息。

     如果起重机的操作超出了其所允许的范围,那么该H2S力限器可以发出警报提醒操作者, 同时警灯闪亮并发出控制信号，结合其它控制电路使起重机只能进行安全方向的操作，而不能进行危险方向的操作

2      重要提示

力限器是一种起重机操作辅助装置, 当起重机出现可能会给机器及人身造成伤害的过载情况时, 它会给起重机操作者发出警告。

    力矩限制器仅对起重机臂架纵垂直平面内的超载力矩起防护作用，不能防护斜吊、风载、后倾翻，地面或轨道的倾斜或陷落、行走车轮出轨等所引起的起重机倾翻事故。因此，起重机操作者及其有关人员决不能因有力矩限制器而忽略起重机的有关安全管理、安全操作规程。力矩限制器不能替代一个优秀操作者的判断。实际操作经验和按照起重机安全操作规程操作依然是力限器无法替代的。

    安全作业是每个起重机操作者的责任。他必须保证阅读并理解说明书中的所有内容和注意事项。

    在操作起重机之前, 操作者必须认真地学习并弄懂该说明书中所有的内容。

警告   如果力限器的编程正确, 且主、副臂臂长及操作工况选择适当的话, 显示器中的内容会给操作者提供较大的帮助。为了防止给人和物造成伤害, 在操作起重机之前一定要确保力限器工况、倍率及臂长等参数选择正确。     

3      系统说明

H2S型力限器包括主机(包含显示器)、测角传感器、拉力传感器(共两套)、高度限位开关、接线盒﹑配套屏蔽电缆。

    该系统按照额定力矩与实际力矩值比较的原则进行控制。根据吊钩上的拉力传感器的测量值经过换算之后在微处理器中与存储在中心控制器存储器中的额定值进行比较, 当达到极限时,在显示器上就会发出过载警告信号。同时, 结合起重机的外围控制线路，一些危险的起重机动作, 如起升、向下变幅等被停止。

    有关起重机的性能结构参数,如承载曲线、吊臂重量、重心和其它几何参数都存在中心处理器中。用这些参数来计算操作状况。

    吊臂角度和长度由安装在主臂上的测长测角传感器来测量。

    H2S型力限器适用于臂架型起重机。根据GB6974.1—86起重机械名词术语—起重机械类型的规定，这里的臂架型起重机包括：塔式起重机、铁路起重机，汽车、轮胎、履带起重机等流动式起重机及门座式起重机。

4      系统特点

4.1   控制和显示单元一体化结构设计，简化了设备的安装。

4.1.1系统集成度高，结构精简。

4.1.2所有连接均使用插头连接方式，便于安装、维修。

4.1.3性价比高，经济实用。

4.2   系统采用先进的微处理技术、嵌入式操作系统，其设计结构紧凑、操作界面友好、可扩展性强、功耗小、功能强、灵敏度高、操作简便。显示屏具有24位真彩色，640x480像素，5.7英寸；直观地显示实际起重量、额定起重量、幅度、吊臂长度、角度、最大起升高度、工况代码、倍率、故障代码等起重机作业参数。具有完整的预先报警、超载报警及超载控制输出；完善的系统故障自检及故障显示功能，为操作者排除故障提供有效的指导。

5      技术参数

供电电压………………9～36VDC

工作温度………………-20～+70℃

存储温度………………-40～+85℃

工作频率………………80MHZ

程序空间………………256K

数据空间………………2MB

静态RAM……………..512KB

AD转换分辨率……….10位

液晶……………………640x480像素,5.7英寸，24位色

显示器尺寸……………195mm×152×65mm

开关量输入……………4路

模拟量输入……………5路（4～20mA/0~5V）

数字量输出……………6路（单路2A）

壳体……………………钢制钣金

防护等级………………IP65

安装方式………………螺栓连接

6      力矩限制器工作原理

  中央处理器(CPU)按照存储元件中所存储的程序指令进行有关运算, 其运算流程框图如下: 

该力矩限制器系统内部CPU采用力矩控制的原则进行各种计算。并将得出的结果根据不同情况对起重机进行控制。

具体控制方法如下：

a.  经过A/D转换后获取由力传感器测量而得出的压力值；获取由长度/角度传感器测量而得出的实际角度值；获取外部各个开关量的状态;

b.  由获得的上述数据根据该起重机的性能及结构参数[1]，并参考当前起重机的吊臂仰角[2]、吊臂臂长[3]、工况[4]等参数计算出实际吊重量、实际力矩值、吊臂仰角、工作幅度、最大起升高度、额定吊重量、额定力矩值

c.  根据该起重机的性能及结构参数，并参考当前起重机的吊臂仰角、吊臂臂长、工况等参数计算出额定力矩值

d.  将实际力矩值与额定力矩值进行比较，得出力矩百分比值并以条形码的形式显示出来

e.  参照据可擦可编程存储器(Flash)中事先存储好的有关起重机的性能结构参数及起重机设计要求，如预警值、报警值等，当力矩百分比值达到预警时，显示器主界面上的预警指示标志闪烁以提醒操作者；当力矩百分比值达到报警值时,在显示器主界面上的过载指示标志闪烁以提醒操作者。同时, 结合起重机的外围控制线路，一些危险的起重机动作, 如起升、向下变幅等被停止。

f.  若起重机在工作中有超载情况发生，黑盒子将自动循环记录起重机超载时的作业状况。

 7      显示器功能详解

H2S型力矩限制器部件图

7.1    显示器主界面

（图1）显示器主界面

7.2    高级设置

显示器主界面按下“”开始进入高级设置功能。首先进入密码输入界面，要求输入密码。如图2所示。

（图2）密码输入界面

在密码输入界面，4个功能键的功能如下。键：输入焦点左移；键：输入焦点右移；键：确认；：返回。高级设置的输入密码为000000。

7.2.1     高级设置菜单。如下图所示

（图3）高级设置菜单

    在输入密码后，进入高级设置菜单。按数字键进行功能选择。

7.2.2     时钟设置

在高级设置菜单图3中，按数字键1，进入时钟设置。界面如图4所示。该功能用到6个功能键。使用方法与“密码输入”界面中相同。

（图4）日期设置

7.2.3     超载记录

在图3中选择“超载记录”对应的按键，进入超载记录界面。如图5所示。

（图5）超载记录

系统可以循环记录1000条超载记录。当超载记录超过1000条以后，新记录的一条记录会把最老的一条记录覆盖掉。

7.2.4     运行时间

显示系统累计的运行时间。每隔1分钟刷新一次。

（图6）系统运行时间。

7.2.5     重量微调

    随着车辆使用时间的增长，吊重数据会和原始调试数据有些出入。使用重量微调可以修正吊重量。如图7所示。

（图7）重量微调

7.2.6     长度调试

    随着车辆使用时间的增长，长度数据会和原始调试数据有些出入。使用长度调试可以修正长度数据。如图8所示。使用长度调试功能需要特殊密码：666888。

（图8）长度调试

    进入长度调试界面，参数字体颜色为灰色，为不可修改状态。蓝色选择框为输入参数焦点选择显示框。如要修改对应的参数，需要按键，参数字体颜色变为黑色，进入可编辑状态。长度调试基本步骤：

l  进入长度调试界面后，输入焦点框在“基本臂长度”位置上，按下键，基本臂长度进入可编辑状态。输入基本臂长度值。该值需要根据车型的吊重性能表中的基本臂长度确定。

l  用键，将输入焦点框移到基本臂调试的“对应电压值”上，按下键，使其进入可编辑状态。这时“对应电压值”中的内容会跟随系统采集到的长度信号的变化而变化。将吊臂全部收回来， 待信号稳定后，按下键，将输入焦点框移开。“对应电压值”中的内容为锁存的基本臂长度的电压信号值。

l  二节臂调试。这个功能需要根据车型来使用。如果车型有二节臂单独伸缩的功能，可以使用该功能。如果车型没有二节臂单独伸缩功能可忽略该功能。

按下键，使二节臂长度进入可编辑状态，输入二节臂长度值，用键将二节臂长度值锁存，同时进入二节臂调试“对应电压值”栏中，按下键，使二节臂“对应电压值”进入可编辑状态，然后把二节臂全部伸出。之后用键，锁存二节臂“对应电压值”。

l  全伸臂调试。按下键，使“全伸臂长度”进入可编辑状态，输入全伸臂长度值，用键将“全伸臂长度”值锁存，同时进入全伸臂调试“对应电压值”栏中，按下键，使全伸臂调试“对应电压值”进入可编辑状态，然后把大臂全部伸出。之后用键，锁存全伸臂调试“对应电压值”。

l  按键，保存调试数据。

l  注意长度调试时，要确保车辆处于安全状态。

7.2.7     角度调试

    随着车辆使用时间的增长，角度数据会和原始调试数据有些出入。使用角度调试可以修正角度数据。如图9所示。使用角度调试功能需要特殊密码：666888。

（图9）角度调试

进入角度调试界面，参数字体颜色为灰色，为不可修改状态。蓝色选择框为输入参数焦点选择显示框。如要修改对应的参数，需要按键，参数字体颜色变为黑色，进入可编辑状态。

角度调试基本步骤：

l  进入角度调试界面后，输入焦点框在“水平角度”位置上，按下键，“水平角度”进入可编辑状态。该值为0，把大臂趴到水平状态。

l  用键，将输入焦点框移到角度调试的“对应电压值”上，按下键，使其进入可编辑状态。这时“对应电压值”中的内容会跟随系统采集到的角度信号的变化而变化。将吊臂放平， 待信号稳定后，按下键，将输入焦点框移开。“对应电压值”中的内容为锁存的水平角度的电压信号值。

l  起升角度调试。按下键，使“起升角度”进入可编辑状态，输入大臂起到最大角度的值。根据大多数车型，该值为80°。用键将“起升角度”值锁存，同时进入起升角度调试“对应电压值”栏中，按下键，使起升角度调试“对应电压值”进入可编辑状态，然后把大臂角度起到最大。之后用键，锁存起升角度调试“对应电压值”。

l  按键，保存调试数据。

l  注意角度调试时，要确保车辆处于安全状态。

7.2.8      A2B设置

    随着车辆使用时间的增长，卷线盘上的测长线会老化，用户需要进行更换。更换后有可能造成高度限位开关检测不准确，这是使用该功能可以进行修正。如图10所示。使用角度调试功能需要特殊密码：666888。

（图10）A2B设置

7.2.9      面积比设置

    随着车辆使用时间的增长，油压传感器，油缸等部件经过长时间磨合，会造成实际重量的显示，在做起变幅、趴变幅的动作时相差太大。使用面积比设置功能，可以有效改善该情况。面积比的正常数值范围在0.32~0.38之间。一般不能超出0.3~0.5范围内。如图11所示。使用面积比调试功能需要特殊密码：666888。

（图11）A2B设置