基于CANOPEN通讯的装卸机械的遥控装置的制作方法

基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置
技术领域
1.本实用新型涉及遥控装置技术领域，特别涉及一种基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置。


背景技术：

2.装卸机械在集装箱内运动作业工况复杂，一般通用的遥控装置难以实现其操作控制及信息显示需求。同时装卸机械本体主要的控制通讯为canopen 通讯接口，装卸机械的遥控装置需要实现具备canopen通讯接口的无线传输功能。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，其目的是为了解决传统的遥控装置难以实现装卸机械在集装箱内复杂的运动作业工况控制及信息显示需求的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，包括：
5.显示屏，所述显示屏的第一端与摄像头电连接，所述显示屏用于监视装卸货情况；
6.触摸屏，所述触摸屏的第一端与所述显示屏的第二端电连接，所述触摸屏设置在所述显示屏的一侧；
7.内部发射器，所述内部发射器的第一端与所述触摸屏的第二端电连接，所述内部发射器的第二端与遥控装置车载端收发器的第一端电连接；
8.数据转换模块，所述数据转换模块的第一端与遥控装置车载端收发器的第二端电连接，所述数据转换模块的第二端与遥控装置车载端收发器的第三端电连接，所述数据转换模块的第三端与plc主控制器的第一端电连接，所述数据转换模块的第四端与plc主控制器的第二端电连接；
9.内部接收器，所述内部接收器的第一端与所述遥控装置车载端收发器的第四端电连接，所述内部接收器的第二端与所述触摸屏的第三端电连接；
10.操作杆模块，所述操作杆模块的第一端与所述触摸屏的第四端电连接，所述操作杆模块的第二端与所述内部发射器的第三端电连接；
11.按钮模块，所述按钮模块的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述按钮模块的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
12.选择拨钮模块，所述选择拨钮模块的第一端与所述触摸屏的第六端电连接，所述选择拨钮模块的第二端与所述内部发射器的第五端电连接；
13.第一选择模块，所述第一选择模块的第一端与所述触摸屏的第七端电连接，所述第一选择模块的第二端与所述内部发射器的第六端电连接；
14.第二选择模块，所述第二选择模块的第一端与所述触摸屏的第八端电连接，所述第二选择模块的第二端与所述内部发射器的第七端电连接；
15.指示灯模块，所述指示灯模块与所述触摸屏的第九端电连接。
16.其中，所述操作杆模块包括：
17.机臂和作业平台操作杆，所述机臂和作业平台操作杆设置在所述触摸屏的第一侧，所述机臂和作业平台操作杆的第一端与所述触摸屏的第四端电连接，所述机臂和作业平台操作杆的第二端与所述内部发射器的第三端电连接；
18.小车左右转操作杆，所述小车左右转操作杆设置在所述触摸屏的第一侧，所述小车左右转操作杆的第一端与所述触摸屏的第四端电连接，所述小车左右转操作杆的第二端与所述内部发射器的第三端电连接；
19.小车前进后退操作杆，所述小车前进后退操作杆设置在所述触摸屏的第二侧，所述小车前进后退操作杆的第一端与所述触摸屏的第四端电连接，所述小车前进后退操作杆的第二端与所述内部发射器的第三端电连接；
20.备用操作杆，所述备用操作杆设置在所述触摸屏的第二侧，所述备用操作杆的第一端与所述触摸屏的第四端电连接，所述备用操作杆的第二端与所述内部发射器的第三端电连接。
21.其中，所述按钮模块包括：
22.自动启动按钮，所述自动启动按钮设置在所述小车左右转操作杆的第一侧，所述自动启动按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述自动启动按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
23.自动停止按钮，所述自动停止按钮设置在所述小车左右转操作杆的第一侧，所述自动停止按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述自动停止按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
24.急停按钮，所述自动停止按钮设置在所述小车前进后退操作杆的第一侧，所述急停按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述急停按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
25.第一备用按钮，所述第一备用按钮设置在所述小车前进后退操作杆的第二侧，所述第一备用按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述第一备用按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
26.第二备用按钮，所述第二备用按钮设置在所述小车前进后退操作杆的第二侧，所述第二备用按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述第二备用按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
27.pto1按钮，所述pto1按钮设置在所述自动停止按钮的第一侧，所述 pto1按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述pto1按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接；
28.pto2按钮，所述pto2按钮设置在所述小车前进后退操作杆的第二侧，所述pto2按钮的第一端与所述触摸屏的第五端电连接，所述pto2按钮的第二端与所述内部发射器的第四端电连接。
29.其中，所述选择拨钮模块包括：
30.小车操作模式拨钮，所述小车操作模式拨钮设置在所述pto2按钮的第一侧，所述小车操作模式拨钮的第一端与所述触摸屏的第六端电连接，所述小车操作模式拨钮的第二
端与所述内部发射器的第五端电连接；
31.自动与手动选择拨钮，所述自动与手动选择拨钮设置在所述pto1按钮的一侧，所述自动与手动选择拨钮的第一端与所述触摸屏的第六端电连接，所述自动与手动选择拨钮的第二端与所述内部发射器的第五端电连接；
32.装货与卸货选择拨钮，所述装货与卸货选择拨钮设置在所述自动与手动选择拨钮的一侧，所述装货与卸货选择拨钮的第一端与所述触摸屏的第六端电连接，所述装货与卸货选择拨钮的第二端与所述内部发射器的第五端电连接。
33.其中，所述第一选择模块包括：
34.第一操作档位选择旋钮，所述第一操作档位选择旋钮设置在所述装货与卸货选择拨钮的一侧，所述第一操作档位选择旋钮的第一端与所述触摸屏的第七端电连接，所述第一操作档位选择旋钮的第二端与所述内部发射器的第六端电连接，所述第一操作档位选择旋钮用于选择辊筒档位、皮带档位和传送带档位；
35.第一正反转操作拨钮，所述第一正反转操作拨钮设置在所述第一操作档位选择旋钮的一侧，所述第一正反转操作拨钮的第一端与所述触摸屏的第七端电连接，所述第一正反转操作拨钮的第二端与所述内部发射器的第六端电连接，所述第一正反转操作拨钮用于选择辊筒档位、皮带档位和传送带档位。
36.其中，所述第二选择模块包括：
37.第二操作档位选择旋钮，所述第二操作档位选择旋钮设置在所述第一正反转操作拨钮的一侧，所述第二操作档位选择旋钮的第一端与所述触摸屏的第八端电连接，所述第二操作档位选择旋钮的第二端与所述内部发射器的第七端电连接，所述第二操作档位选择旋钮用于选择链条移栽档位或对中操作档位；
38.第二正反转操作拨钮，所述第二正反转操作拨钮设置在所述第二操作档位选择旋钮的一侧，所述第二正反转操作拨钮的第一端与所述触摸屏的第八端电连接，所述第二正反转操作拨钮的第二端与所述内部发射器的第七端电连接，所述第二正反转操作拨钮用于选择链条移栽档位或对中操作档位。
39.其中，所述指示灯模块包括：
40.电源指示灯，所述电源指示灯与所述触摸屏的第九端电连接，所述电源指示灯设置在所述触摸屏的第一侧，所述电源指示灯用于显示遥控装置的上电情况；
41.动作状态指示灯，所述动作状态指示灯与所述触摸屏的第九端电连接，所述动作状态指示灯设置在所述触摸屏的第二侧，所述动作状态指示灯显示设备的状态情况。
42.其中，还包括：
43.钥匙开关，所述钥匙开关设置在所述急停按钮的第一侧，所述钥匙开关与所述触摸屏的第十端电连接；
44.真空吸具操作拨钮，所述真空吸具操作拨钮设置在所述第二正反转操作拨钮的一侧，所述真空吸具操作拨钮第一端与所述触摸屏的第十一端电连接，所述真空吸具操作拨钮的第二端与所述内部发射器的第八端电连接。
45.本实用新型的上述方案有如下的有益效果：
46.本实用新型的上述实施例所述的基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，通过结合无线数传电台技术和canopen与rs485互转技术以及报文通讯规约设计实现了装卸机
械与遥控装置的无线通讯，通过简化自动操作模式与细化的手动操作模式的设计来实现装卸机械在集装箱内复杂运动作业控制，在集装箱外操控装卸机械进行作业，配备显示屏实时监控装卸机械前端的作业情况。
附图说明
47.图1是本实用新型的结构示意图；
48.图2是本实用新型的总体结构框图；
49.图3是本实用新型的具体结构框图。
50.【附图标记说明】
51.1-显示屏；2-触摸屏；3-内部发射器；4-数据转换模块；5-内部接收器； 6-操作杆模块；7-按钮模块；8-选择拨钮模块；9-第一选择模块；10-第二选择模块；11-指示灯模块；12-机臂和作业平台操作杆；13-小车左右转操作杆；14
‑ꢀ
小车前进后退操作杆；15-备用操作杆；16-自动启动按钮；17-自动停止按钮； 18-急停按钮；19-第一备用按钮；20-第二备用按钮；21-pto1按钮；22-pto2 按钮；23-小车操作模式拨钮；24-自动与手动选择拨钮；25-装货与卸货选择拨钮；26-第一操作档位选择旋钮；27-第一正反转操作拨钮；28-第二操作档位选择旋钮；29-第二正反转操作拨钮；30-电源指示灯；31-动作状态指示灯；32
‑ꢀ
钥匙开关；33-真空吸具操作拨钮；34-遥控装置车载端收发器；35-plc主控制器；36-摄像头。
具体实施方式
52.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
53.本实用新型针对现有的遥控装置难以实现装卸机械在集装箱内复杂的运动作业工况控制及信息显示需求的问题，提供了一种基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置。
54.如图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，包括：显示屏1，所述显示屏1的第一端与摄像头 36电连接，所述显示屏1用于监视装卸货情况；触摸屏2，所述触摸屏2的第一端与所述显示屏1的第二端电连接，所述触摸屏2设置在所述显示屏1的一侧；内部发射器3，所述内部发射器3的第一端与所述触摸屏2的第二端电连接，所述内部发射器3的第二端与遥控装置车载端收发器34的第一端电连接；数据转换模块4，所述数据转换模块4的第一端与遥控装置车载端收发器34 的第二端电连接，所述数据转换模块4的第二端与遥控装置车载端收发器34 的第三端电连接，所述数据转换模块4的第三端与plc主控制器35的第一端电连接，所述数据转换模块4的第四端与plc主控制器35的第二端电连接；内部接收器5，所述内部接收器5的第一端与所述遥控装置车载端收发器34 的第四端电连接，所述内部接收器5的第二端与所述触摸屏2的第三端电连接；操作杆模块6，所述操作杆模块6的第一端与所述触摸屏2的第四端电连接，所述操作杆模块6的第二端与所述内部发射器3的第三端电连接；按钮模块7，所述按钮模块7的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述按钮模块7 的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接；选择拨钮模块8，所述选择拨钮模块8的第一端与所述触摸屏2的第六端电连接，所述选择拨钮模块8的第二端与所述内部发射器3的第五端电连接；第一选择模块9，所述第一选择模块9的第一端与所述触摸屏2的第七端电连接，所述第一选择模块9的第二端与所述内
部发射器3的第六端电连接；第二选择模块10，所述第二选择模块 10的第一端与所述触摸屏2的第八端电连接，所述第二选择模块10的第二端与所述内部发射器3的第七端电连接；指示灯模块11，所述指示灯模块11与所述触摸屏2的第九端电连接。
55.本实用新型的上述实施例所述的基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，通过所述显示屏1监视集装箱内装卸货情况，所述触摸屏2通过选项卡选择显示装卸机械各执行机构的状态信息，通过无线通讯与遥控装置车载端收发器34连接，所述数据转换模块4用于canopen协议与rs485协议互转，所述显示屏1通过无线通讯与装卸机械上的摄像头36主机连接，遥控装置与装卸机械的plc主控制器35的通讯过程如下：遥控装置内部发射器3通过无线数传电台技术发送遥控指令到遥控装置车载端收发器34，遥控装置车载端收发器34将接收到的遥控指令通过所述数据转换模块4转换成canopen通讯方式发送给装卸机械的plc主控制器35；装卸机械的plc主控制器35通过canopen协议发送各个设备状态和故障数据信息到所述数据转换模块4，所述数据转换模块4将信息转换成rs485通讯方式发送给遥控装置车载端收发器34，遥控装置车载端收发器34通过无线数传电台技术将信息发送至遥控装置的内部接收器5，并显示在所述触摸屏2上。
56.其中，所述操作杆模块6包括：机臂和作业平台操作杆12，所述机臂和作业平台操作杆12设置在所述触摸屏2的第一侧，所述机臂和作业平台操作杆12的第一端与所述触摸屏2的第四端电连接，所述机臂和作业平台操作杆 12的第二端与所述内部发射器3的第三端电连接；小车左右转操作杆13，所述小车左右转操作杆13设置在所述触摸屏2的第一侧，所述小车左右转操作杆13的第一端与所述触摸屏2的第四端电连接，所述小车左右转操作杆13 的第二端与所述内部发射器3的第三端电连接；小车前进后退操作杆14，所述小车前进后退操作杆14设置在所述触摸屏2的第二侧，所述小车前进后退操作杆14的第一端与所述触摸屏2的第四端电连接，所述小车前进后退操作杆14的第二端与所述内部发射器3的第三端电连接；备用操作杆15，所述备用操作杆15设置在所述触摸屏2的第二侧，所述备用操作杆15的第一端与所述触摸屏2的第四端电连接，所述备用操作杆15的第二端与所述内部发射器 3的第三端电连接。
57.其中，所述按钮模块7包括：自动启动按钮16，所述自动启动按钮16设置在所述小车左右转操作杆13的第一侧，所述自动启动按钮16的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述自动启动按钮16的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接；自动停止按钮17，所述自动停止按钮17设置在所述小车左右转操作杆13的第一侧，所述自动停止按钮17的第一端与所述触摸屏2 的第五端电连接，所述自动停止按钮17的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接；急停按钮18，所述自动停止按钮17设置在所述小车前进后退操作杆14的第一侧，所述急停按钮18的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述急停按钮18的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接；第一备用按钮19，所述第一备用按钮19设置在所述小车前进后退操作杆14的第二侧，所述第一备用按钮19的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述第一备用按钮19的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接；第二备用按钮20，所述第二备用按钮20设置在所述小车前进后退操作杆14的第二侧，所述第二备用按钮20的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述第二备用按钮20 的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接；pto1按钮21，所述pto1按钮21设置在所述自动停止按钮17的第一侧，所述pto1按钮21的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述pto1按钮21的第二端与
所述内部发射器3的第四端电连接；pto2按钮22，所述pto2按钮22设置在所述小车前进后退操作杆14的第二侧，所述pto2按钮22的第一端与所述触摸屏2的第五端电连接，所述pto2按钮22的第二端与所述内部发射器3的第四端电连接。
58.本实用新型的上述实施例所述的基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，采用了防误操作设计，进行任何操作时，需同时按住所述pto1按钮 21，该操作才有效，否则默认为误操作；所述pto1按钮21与所述pto2按钮22组合操作可以实现装卸机械各电机设备的故障自复位操作，所述自动与手动选择拨钮24作为自动模式和手动模式操作选择按钮，当选择自动模式时，所述操作装货与卸货选择拨钮25、所述自动启动按钮16、所述自动停止按钮 17可以实现简化的自动装货、卸货启停操作；当选择手动模式时，通过操作各个旋钮、各个拨钮及各个操作杆可以实现更细化的各动作执行机构的手动操作。
59.其中，所述选择拨钮模块8包括：小车操作模式拨钮23，所述小车操作模式拨钮23设置在所述pto2按钮22的第一侧，所述小车操作模式拨钮23 的第一端与所述触摸屏2的第六端电连接，所述小车操作模式拨钮23的第二端与所述内部发射器3的第五端电连接；自动与手动选择拨钮24，所述自动与手动选择拨钮24设置在所述pto1按钮21的一侧，所述自动与手动选择拨钮24的第一端与所述触摸屏2的第六端电连接，所述自动与手动选择拨钮24 的第二端与所述内部发射器3的第五端电连接；装货与卸货选择拨钮25，所述装货与卸货选择拨钮25设置在所述自动与手动选择拨钮24的一侧，所述装货与卸货选择拨钮25的第一端与所述触摸屏2的第六端电连接，所述装货与卸货选择拨钮25的第二端与所述内部发射器3的第五端电连接。
60.其中，所述第一选择模块9包括：第一操作档位选择旋钮26，所述第一操作档位选择旋钮26设置在所述装货与卸货选择拨钮25的一侧，所述第一操作档位选择旋钮26的第一端与所述触摸屏2的第七端电连接，所述第一操作档位选择旋钮26的第二端与所述内部发射器3的第六端电连接，所述第一操作档位选择旋钮26用于选择辊筒档位、皮带档位和传送带档位；第一正反转操作拨钮27，所述第一正反转操作拨钮27设置在所述第一操作档位选择旋钮 26的一侧，所述第一正反转操作拨钮27的第一端与所述触摸屏2的第七端电连接，所述第一正反转操作拨钮27的第二端与所述内部发射器3的第六端电连接，所述第一正反转操作拨钮27用于选择辊筒档位、皮带档位和传送带档位。
61.其中，所述第二选择模块10包括：第二操作档位选择旋钮28，所述第二操作档位选择旋钮28设置在所述第一正反转操作拨钮27的一侧，所述第二操作档位选择旋钮28的第一端与所述触摸屏2的第八端电连接，所述第二操作档位选择旋钮28的第二端与所述内部发射器3的第七端电连接，所述第二操作档位选择旋钮28用于选择链条移栽档位或对中操作档位；第二正反转操作拨钮29，所述第二正反转操作拨钮29设置在所述第二操作档位选择旋钮28 的一侧，所述第二正反转操作拨钮29的第一端与所述触摸屏2的第八端电连接，所述第二正反转操作拨钮29的第二端与所述内部发射器3的第七端电连接，所述第二正反转操作拨钮29用于选择链条移栽档位或对中操作档位。
62.其中，所述指示灯模块11包括：电源指示灯30，所述电源指示灯30与所述触摸屏2的第九端电连接，所述电源指示灯30设置在所述触摸屏2的第一侧，所述电源指示灯30用于显示遥控装置的上电情况；动作状态指示灯31，所述动作状态指示灯31与所述触摸屏2的第九端电连接，所述动作状态指示灯31设置在所述触摸屏2的第二侧，所述动作状态指示灯31
显示设备的状态情况。
63.其中，还包括：钥匙开关32，所述钥匙开关32设置在所述急停按钮18 的第一侧，所述钥匙开关32与所述触摸屏2的第十端电连接；真空吸具操作拨钮33，所述真空吸具操作拨钮33设置在所述第二正反转操作拨钮29的一侧，所述真空吸具操作拨钮33第一端与所述触摸屏2的第十一端电连接，所述真空吸具操作拨钮33的第二端与所述内部发射器3的第八端电连接。
64.本实用新型的上述实施例所述的基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，遥控装置通讯的参数设定如下，波特率：250kbps，遥控装置发送数据 id号分别为id1：0x331，id2：0x332；遥控装置接收数据id号分别为0x10f、 0x110、0x111、0x112和0x113；数据格式为标准帧格式。plc主控制器35为主节点，遥控装置为从节点，遥控装置发送数据帧频率为100ms，其中，id1： 0x331发送数据报文中的8个字节均传输模拟量，第1至5字节分别是传输控制装卸机械前进后退、左右转、机臂升降、托盘角度旋转和吸具升降/伸缩动作的数据，数据范围为-127～127，其中，负值为补码，模拟量数据可以实现以上动作控制的无极调速，第6个字节为备用字节，第7字节传输托盘上货物数量信息，数据范围为0～5，第8字节传输装卸机械开始工作的层数位置信息，数据范围为0～10，此信息用户可以通过遥控器界面进行设置；id2：0x332发送数据报文中的第1至第4字节均传输数字量，每个字节共8位(第0至第7 位)，每1位传输的数字量信息对应遥控装置面板上的一个拨钮动作信号，控制装卸机械中一个动作机构的正反向动作，id号分别为0x10f、0x110、0x111、 0x112和0x113的接收数据报文中用以传输显示车速、电池电量、电池电压、装卸机械各动作机构动作位置状态信息的字节均采用模拟量传输，用以传输装卸机械各动作机构电机及伺服控制器故障状态及通讯状态信息的字节均采用数字量传输，并留有4个字节作为备用字节，用以后续新增信息传输。
65.本实用新型的上述实施例所述的基于canopen通讯的装卸机械的遥控装置，实现了自动装卸的一键启动控制，同时设计有更细化手动操作模式，解决了自动装卸过程中故障的远程操控处理及恢复问题，手动操作模式可以实现装卸机械各动作的单独动作操控，以适应装卸机械不同工况下的操控，同时配备显示屏1实时监控装卸机械前端的作业情况，采用了无线数传电台技术，设计了canopen与rs485互转的所述数据转换模块4实现遥控装置与plc主控制器35之间的无线通讯，通过对遥控装置与装卸机械间传输报文的通讯规约设计，实现了数量繁多的装卸机械动作指令数据的传输以及数量繁多的装卸机械各个设备状态和故障数据的传输。
66.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。