基于plc的落锤式自动打桩机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及的是建筑工程机械自动化控制领域，具体涉及基于PLC的落锤式自动 打粧机控制系统。
【背景技术】
[0002] 打粧机是建筑工程中常用的工程机械，打粧机可分为落锤式打粧机、螺旋叶片挖 粧机、柴油锤打粧机、振动锤打粧机等，落锤式打粧机利用溜滑式卷扬机将数吨重的粧锤提 起一定高度，通过释放粧锤获得的惯性动能，完成粧基的夯筑工作，落锤式打粧机与螺旋叶 片挖粧机、柴油锤打粧机、振动锤打粧机相比具有结构简单，无环境污染，无建筑垃圾等的 优点，与液压卷扬系统相比，电动卷扬具有结构简单、维护方便、成本低廉等优势，但是现有 技术的打粧机仍需依靠人力，工人的劳动强度仍较大，打粧作业的效率低，打粧质量有待提 高，基于此，设计一种基于PLC的落锤式自动打粧机控制系统还是很有必要的。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种基于PLC的落锤式自动 打粧机控制系统，结构设计合理，操作方便，电气自动化控制系统，完成全自动打粧及其他 辅助功能，最大程度降低工人的劳动强度，提高打粧作业的效率和质量。
[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：基于PLC的落锤式自 动打粧机控制系统，包括集中控制器、夯粧控制单元、吊装控制单元、支撑定位单元、人机操 作单元和网络控制单元，集中控制器分别与夯粧控制单元、吊装控制单元、支撑定位单元、 人机操作单元和网络控制单元连接，所述的穷粧控制单元由启保停控制电路、主卷扬电机、 离合器及制动器控制单元、卷扬滚筒及缆绳重锤单元组成，集中控制器、启保停控制电路、 主卷扬电机、离合器及制动器控制单元、卷扬滚筒及缆绳重锤单元依次连接，所述的吊装控 制单元包括正反转电路、副卷扬电机，正反转电路分别与集中控制器、副卷扬电机连接，所 述的支撑定位单元包括支撑控制单元和定位控制单元，支撑控制单元、定位控制单元均接 集中控制器，所述的人机操作单元由操作面板和触摸屏组成，操作面板和触摸屏均接集中 控制器，网络控制单元包括CAN网络通讯模块，CAN网络通讯模块接集中控制器。
[0005] 作为优选，所述的集中控制器采用可编程控制器PLC主机，主机通过内部拓展接 口与模拟量输入模块连接，主机采用S7-200CPU226型主机，利用10. 0接口作为高速计数器 的输入接口，模拟量输入模块采用EM231AI4模块，可测量主卷扬电机电流及XY方向水平 度。
[0006] 作为优选，所述的启保停控制电路接入集中控制器的控制信号，启保停控制电路 与主卷扬电机连接，主卷扬电机的主轴通过离合器与卷扬滚筒连接，卷扬滚筒与制动器配 合，离合器、制动器均与集中控制器的控制信号端连接，卷扬滚筒通过缆绳与粧锤连接，当 制动器分、离合器合时，卷扬电机拖动重锤提升，当制动器合、离合器分时，粧锤在重力作用 下自由落下，完成一次夯击操作，手动夯粧由操作员控制离合器和制动器。自动夯粧操作由 控制器操作离合器和制动器，降低工人的劳动强度，提高打粧作业的效率和质量；所述的启 保停控制电路由主卷扬电机启动按钮、主卷扬电机停止按钮、主卷扬电机接触器和主卷扬 电机面板指示灯组成，主卷扬电机启动按钮、主卷扬接触器第一常开触点的定端均接220V 火线，主卷扬电机启动按钮、主卷扬接触器第一常开触点的动端接主卷扬电机停止按钮至 主卷扬电机接触器，主卷扬接触器第二常开触点的定端接24V直流端，主卷扬接触器第二 常开触点的动端接主卷扬电机面板指示灯；所述的夯粧控制单元还包括接近开关，接近开 关与装有36个磁钢片的卷扬滚筒配合，接近开关采用霍尔接近开关。
[0007] 作为优选，所述吊装控制单元主要完成打粧套管安装，钢筋滚笼吊装等任务，副卷 扬电机操作靠面板按钮完成，副卷扬电机包括副卷扬电机提升按钮、副卷扬电机放下按钮、 副卷扬提升接触器、副卷扬放下接触器、副卷扬提升指示灯、副卷扬放下指示灯，副卷扬电 机提升按钮的定端接220V火线，g[J卷扬电机提升按钮的动端依次接副卷扬电机放下按钮、 副卷扬电机放下接触器辅助NC触点至副卷扬提升接触器，g[J卷扬电机放下按钮的定端接 220V火线，g[J卷扬电机放下按钮的动端依次接副卷扬电机提升按钮、g[J卷扬电机提升接触 器辅助NC触点至副卷扬放下接触器，副卷扬提升接触器常开触点、副卷扬放下接触器常开 触点的定端接24V直流端，副卷扬提升接触器常开触点、副卷扬放下接触器常开触点的动 端分别接副卷扬提升指示灯、副卷扬放下指示灯。
[0008] 作为优选，所述的支撑定位单元配置有双轴水平仪测量单元，操作人员可以在触 屏上观察XY水平度的输出信号，对操作面板上升降操作按钮，调整粧机的四个支撑脚的高 度，完成粧机水平调整控制，双轴水平仪测量单元采用传感器，传感器的11脚依次接第一 电阻、第一电容至地端，第一电阻与第一电容之间的节点为X方向水平度检测信号V0UT_X， 传感器的5脚依次接第二电阻、第二电容至地端，第二电阻与第二电容之间的节点为Y方 向水平度检测信号V0UT_Y，传感器的12脚接第三电容至地端，传感器采用双轴倾角传感器 SCA100T，精度为0? 1度。
[0009] 作为优选，所述的支撑定位单元的系统操作控制电路包括左前支撑升起控制触 点、左前支撑放下控制触点、右前支撑升起控制触点、右前支撑放下控制触点、行车前行控 制触点、行车后退控制触点、行车左转控制触点、行车右转控制触点，左前支撑升起控制触 点、左前支撑放下控制触点、右前支撑升起控制触点、右前支撑放下控制触点、行车前行控 制触点、行车后退控制触点、行车左转控制触点、行车右转控制触点的定端均接24V直流 端，左前支撑升起控制触点、左前支撑放下控制触点、右前支撑升起控制触点、右前支撑放 下控制触点、行车前行控制触点、行车后退控制触点、行车左转控制触点、行车右转控制触 点的动端分别接左前支撑升起电磁阀、左前支撑放下电磁阀、右前支撑升起电磁阀、右前支 撑放下电磁阀、行车前行电磁阀、行车后退电磁阀、行车左转电磁阀、行车右转电磁阀。
[0010] 作为优选，所述人机操作单元的操作面板上设置有触摸屏、卷扬电机操作区、支撑 定位操作区、手动打粧操作区和自动打粧操作区，卷扬电机操作区包括主卷扬电机启动停 止控制和副卷扬电机提升放下控制，支撑定位操作区包括四个支撑粧的升降控制、粧基定 位前后控制和粧基定位转动控制。
[0011] 本发明的有益效果：针对现有的手动操作离合器-制动器的电卷扬落锤式打粧 机，实现了全自动夯粧、粧机平衡支撑控制、粧机定位调整操作控制、远程操作控制、钢筋滚 笼吊装辅助操作控制、电机保护及过程显示等功能：
[0012] (1)电气自动化控制系统，由控制器自动操作离合器和制动器的开合，完成自动夯 粧，自动化程度高；
[0013] (2)集成了打粧机的自动夯粧、吊装控制、支撑定位、网络控制、自动粧深测量等 单元，功能齐全，操作方便，可以最大程度降低工人的劳动强度，提高打粧作业的效率和质 量；
[0014] (3)既可以应用于全自动打粧机的制造，又可以对现有的手动打粧机进行自动化 改造，使用方便灵活，实用性强；
[0015] (4)成本低，经济效益好，有效提高打粧作业的效率和质量。
【附图说明】
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
[0017] 图1为本发明的系统框图；
[0018] 图2为本发明PLC系统的接线不意图；<