专利名称：一种泵车排量控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车辆控制电路。
背景技术：
泵车的排量控制是在正泵、反泵的基础上，通过改变主变量泵上比例电磁阀的平 均电流，从而改变主变量泵的流量，也即改变了泵车的排量。传统的泵车排量控制一般采用 一路排量驱动通道，只要此通道出现故障，泵车将无法正常工作。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种可靠性高、采用四路排量驱动通道的泵车排量 控制电路。 本实用新型的技术方案是这样实现的一种泵车排量控制电路，其特点是它包 括写有程序的型号为CPU224的西门子小型可编程逻辑控制器PLC、四个绝缘栅场效应管、 四个继电器、钮子开关、八个电阻、比例电磁阀；PLC接线端L+、 1L+、2L+接电瓶正极，PLC接 线端M、1M、2M接电瓶负极，切除故障排量通道的四个PLC输出端Q0.6、Q0. 7、Q1.0、Q1. 1分 别通过四个继电器K1、K2、K3、K4的线圈接电瓶负极；排量调节钮子开关SB两触点上端接电 瓶正极，其两触点下端分别接到PLC的排量减小和排量增加输入端10. 6、 10. 7 ;比例电磁阀 DT —端接电瓶正极，其另一端并接PLC输入端10. 3和四个继电器Kl、 K2、 K3、 K4的常闭触 点开关的下端，四个继电器常闭触点开关的上端分别接四个绝缘栅场效应管Nl、 N2、 N3、 N4 的四个漏级，四个绝缘栅场效应管的四个源级均电瓶负极，四个绝缘栅场效应管的四个栅 级与各自源级间分别接有分压电阻R5、 R6、 R7、 R8，四个绝缘栅场效应管的四个栅级与PLC 的输出端QO. 1间分别接有分压电阻Rl、 R2、 R3、 R4。 本实用新型采用了四路排量驱动通道和排量故障通道的诊断和切除电路，即使在 三路排量驱动通道出现故障的情况下，泵车仍然能正常工作，大大提高的工作可靠性。
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本电路PLC采用了写有程序的西门子小型可编程逻辑控制器CPU224， PLC接线端L+、 1L+、2L+通过保险F接电瓶正极B+， PLC接线端M、 1M、2M接电瓶负极B_， PLC 输出端QO. 1为控制排量通道的脉冲宽度调制(P丽)输出端，PLC输出端QO. 6、Q0. 7、Q1. 0、 Ql. 1为切除故障排量通道的四个输出端，分别通过四个继电器K1、K2、K3、K4的线圈接电瓶 负极B-;开关SB为排量调节钮子开关，其两触点上端通过保险F接电瓶+24V电源B+极， 其两触点下端分别接到PLC的输入端10. 6、 10. 7，输入端10. 6为排量减小输入端，输入端 10. 7为排量增加输入端。比例电磁阀DT—端通过保险F接电瓶+24V电源B+极，比例电磁阀DT另一端并接PLC输入端10. 3和四个继电器K1、K2、K3、K4的常闭触点的一端，四个常 闭触点开关的另一端分别接四个绝缘栅场效应管N1、N2、N3、N4的四个漏级(D端)，四个绝 缘栅场效应管的四个源级(S端)均电瓶负极，四个绝缘栅场效应管的四个栅级(G端)与 其源级(S端)间分别接有分压电阻R5、R6、R7、R8，四个绝缘栅场效应管的四个栅级(G端) 与PLC的输出端Q0. 1间分别接有分压电阻R1、R2、R3、R4。 PLC的输入端10. 3为故障通道 监测输入端。 排量调节的软件控制原理在程序中对PLC的输出端Q0. 1进行脉冲宽度调制 (P丽)的初始化，设定输出端Q0. 1的P丽的输出脉冲的周期为4000微秒(0. 004秒)，也即 输出端Q0. 1的P丽的输出脉冲的频率为1/0. 004 = 250HZ。在程序中初始化输出脉冲的 最大脉宽为2500微秒，初始化最大相对排量为IOO(就是第一次开机时泵车的初始排量)。 在程序中，设定当前相对排量、最大排量脉宽和当前设定排量脉宽的关系当前相对排量* 最大排量脉宽/100 =当前设定排量脉宽。操作SB钮子开关，可以让PLC的输入端10. 6或 10. 7置24V，由程序改变当前相对排量，使其在0 100之间变化，从而改变当前设定排量 脉宽从0 2500微秒之间变化。这样，从PLC的输出端QO. 1输出的是脉冲周期为4000微 秒，振幅为24V，高电平脉宽从O 2500微秒可变的脉冲信号，但此脉冲信号功率太小，不能 直接驱动主变量泵上的比例电磁阀DT，必须经过绝缘栅场效应管进行功率放大才能驱动。 PLC的输出端QO. 1输出脉冲的功率放大工作原理PLC的输出端QO. 1的输出脉冲 经四路电阻分压器Rl R8分压，可设计分压电阻R1、R2、R3、R4的阻值为分压电阻R5、R6、 R7、R8的三倍，在四个场效应管N1、N2、N3、N4的栅极G端产生和PLC的输出端QO. 1的输出 脉冲频率250HZ相同，但振幅为其四分之一即6V的脉冲信号，而场效应管的源级S端接地 (电瓶负极)，所以，场效应管的栅极G端和源级S端之间的电压Ues为频率250HZ，振幅为 6V的脉冲电压。当此脉冲为低电平时，场效应管的漏极D端和源极S端之间的导电沟道夹 断，场效应管的漏极D端和源极S端之间的电流为零；当此脉冲为高电平时，场效应管的漏 极D端和源极S端之间的导电沟道打开，四个场效应管的漏极D端和源极S端之间的总电 流为UDT (比例电磁阀DT两端电压)/RDT (比例电磁阀DT电阻)=24伏/25欧=0. 96A = 960mA，所以，流过比例电磁阀DT的电流为频率250HZ，振幅为960MA的脉冲电流。由上面 可知，QO. 1输出的脉冲周期为4000微秒，高电平脉宽从0 2500微秒可变的脉冲信号，所 以，流过比例电磁阀DT的电流脉冲为周期4000微秒，振幅960MA，高电平脉宽从0 2500 微秒可变的脉冲，这样流过比例电磁阀DT的平均电流为0/4000*960mA 2500/4000*960mA 可调，即0 600mA可调，从而实现了主变量泵的流量从最小到最大的调节。 排量故障通道的诊断和切除的控制原理在程序中对PLC的输入端10. 3输入口 对应的高速计数器HSC4进行初始化，定义HSC4为模式0。在程序中对时钟中断进行初始 化，定义每250毫秒调用一次中断程序。当四个场效应管都正常的情况下，输入PLC的输入 端10. 3的电压也是频率为250HZ，振幅为24V的脉冲，所以，此时高速计数器的计数值HC4 每秒增加250 ;当四个排量驱动通道中某一个或多个出现故障(如短路)时，PLC的输入端 10. 3的电压被强制下拉到OV，执行中断程序，此时高速计数器的计数值HC4为O，在泵车不 处在正泵状态和急停状态时，进入排量驱动通道故障检测程序，首先让PLC的输出端QO. 7、 Ql.O、 Ql. 1同时置l，即K2、 K3、 K4三继电器线圈同时得电，K2、 K3、 K4三个常闭触点同时 断开，此时只有N1场效应管所在通道即通道一处于接通测试状态，在2000毫秒内，如果当前设定排量脉宽> 10毫秒，且高速计数器的计数值HC4仍为0(即通道一处于故障短路状 态)，则PLC的输出端QO. 6置1， Kl线圈得电，Kl常闭触点断开，处于故障短路状态的通道 一被切除。同样道理，分别对通道二、通道三、通道四进行测试，如果其中有故障通道，也相 应的给予切除。如果四个排量驱动通道全部短路，程序让PLC的四个输出端Q0. 6、 QO. 7、 Ql. 0、Q1. 1都置O，此时四个排量驱动通道都不切断，通过比例电磁阀DT的平均电流为最大 电流，泵车能以最大排量工作，只是排量不能调节。如果四个场效应管中某个或多个(少于 四个)断路，输入PLC输入端10. 3的电压脉冲不变，HC4计数值不变，系统能正常工作。
权利要求一种泵车排量控制电路，其特征在于它包括写有程序的型号为西门子小型可编程逻辑控制器(CPU224)、四个绝缘栅场效应管、四个继电器、钮子开关、八个电阻、比例电磁阀；可编程逻辑控制器接线端(L+)、(1L+)、(2L+)接电瓶正极，可编程逻辑控制器接线端(M)、(1M)、(2M)接电瓶负极，切除故障排量通道的四个可编程逻辑控制器输出端(Q0.6)、(Q0.7)、(Q1.0)、(Q1.1)分别通过四个继电器的线圈接电瓶负极；排量调节钮子开关(SB)两触点上端接电瓶正极，其两触点下端分别接到可编程逻辑控制器的排量减小和排量增加输入端(I0.6)、(I0.7)；比例电磁阀(DT)一端接电瓶正极，其另一端并接可编程逻辑控制器输入端(I0.3)和四个继电器的常闭触点开关的下端，四个继电器常闭触点开关的上端分别接四个绝缘栅场效应管的四个漏级，四个绝缘栅场效应管的四个源级均电瓶负极，四个绝缘栅场效应管的四个栅级与各自源级间分别接有四个下分压电阻，四个绝缘栅场效应管的四个栅级与可编程逻辑控制器的输出端(Q0.1)间分别接有四个上分压电阻。
专利摘要一种泵车排量控制电路，它包括写有程序的可编程逻辑控制器CPU224，四个绝缘栅场效应管N1、N2、N3、N4，四个继电器K1、K2、K3、K4，SB钮子开关，八个分压电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，比例电磁阀DT，保险F，+24V电瓶组；本实用新型采用了四路排量驱动通道和排量故障通道的诊断和切除电路，即使在三路排量驱动通道出现故障的情况下，泵车仍然能正常工作，大大提高工作可靠性。
文档编号G05B19/05GK201489366SQ20092018696
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者桑世保, 邵恩奇, 阮昆, 高泓 申请人:安徽星马汽车股份有限公司