一种特种设备支腿调平控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种特种设备支腿调平控制系统。

背景技术：

目前，国内在特种设备上具有调平功能的有很多，大部分采用的控制器是plc，在大负载设备上，调平支腿大多采用的是液压缸，采用的调平方法也是多种多样。然而，很多调平系统存在如下较明显的缺陷。液压缸在漏油的维护上很困难，可维修性差，一旦出现故障，在短时间内无法恢复，而且液压缸响应比较迟钝；恶劣工作环境的要求，在高湿度，浓盐雾，强振动，低温高温条件下，尤其在高低温方面，许多plc不满足工作条件；方舱内设备很多，在体积有限的空间内，对设备的体积大小有着很多限制；调平过程中容易出现虚腿，这是不允许出现的情况。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新的调平控制系统，调平支腿采用电动缸，电机采用一体化伺服电机，并设计了触摸屏显示控制功能，利用触摸屏可以实现控制功能，又可以实现显示功能，减少占用的空间；其控制核心采用可编程计算机控制器pcc控制技术，以及模块化结构设计；控制程序可以实现载车高精度地快速调平。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种特种设备支腿调平控制系统；包括控制器、伺服电机、接近开关、倾角传感器，所述控制器通过can总线分别与伺服电机、接近开关、倾角传感器连接；

所述伺服电机控制安装在支腿上控制支腿的升降；

所述接近开关安装在支腿行程上下极限位处；

所述倾角传感器安装在车身上。

所述接近开关还直接与伺服电机连接。

所述伺服电机上还集成有伺服电机驱动器，伺服电机驱动器与控制器连接。

所述倾角传感器在车身的长度和宽度方向分别安装有一个。

所述控制器还通过can总线分别与上位机和触摸屏连接。

所述控制器的开关量输入及开关量输出端口还分别与面板按钮和面板指示灯连接。

所述控制器接收伺服电机驱动器传递的伺服电机转速信息、转轴行程信息、电流信息。

所述伺服电机上还安装有抱闸装置。

本实用新型的有益效果在于：调平控制系统采用电动支腿作为执行机构，其响应速度快，易于维护，可以有效地解决液压缸在漏油上的困难、响应速度慢和不易维护的问题。伺服电机上的抱闸装置，可以长时间保持调平精度，避免经常进行调平。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种调平控制系统，包括电气控制器，控制器采用模块化设计，上位机或面板按钮向电气控制组合下发命令，电气控制组合接收控制命令、倾角传感器的角度数据、四个一体化伺服电机信息以及上下限位接近开关的信息进行处理，执行相应的动作，并将系统状态上传到上位机、面板指示灯以及触摸屏显示。

所述的上下限位接近开关信息直接接入一体化伺服电机，用于支腿收到位信号以及支腿的电气限位保护。

所述的高精度倾角传感器的数据信息经总线接入电气控制组合内，pcc控制器计算载车当前x、y方向的角度值并进行滤波处理。

所述的伺服驱动器与伺服电机集成在一体化伺服电机上，伺服驱动器数据信息经总线接入电气控制组合内，pcc控制器计算载车当前支腿位置信息、电流信息、转速信息及接近开关信息并进行滤波处理。

所述的电气控制组合与触摸屏通信，并将系统当前信息上传到触摸屏显示。电气控制组合与上位机通信，并将系统当前信息上传到上位机显示。上位机也可以下发指令给电气控制组合执行相应的动作。

所述的电气控制组合将系统当前信息经数字量输出模块给到面板指示灯，指示灯进行闪烁显示，表明系统当前状态。

所述的电气控制组合与触摸屏通信，并将调平支腿动作过程上传到触摸屏进行实时地动态显示。

本发明的控制流程为，载车上安装有倾角传感器、一体化伺服电机，实时地将载车水平信息、支腿状态信息以及上下限位接近开关状态信息反馈到电气控制组合。电气控制组合的控制软件接收到反馈的信息，经算法、滤波等处理后，判断载车当前状态，并根据四个一体化伺服电机反馈的支腿状态，确定支腿的动作。设计上下限位接近开关的目是支腿行程的电气保护，当接收到上限位信号后，支腿只能向下伸出，不能再做收回的动作；当接收到下限位信号后，支腿只能向上收回，不能再做伸出的动作。调平过程中的状态信息实时地上传到上位机、面板指示灯以及触摸屏显示。

具体调平过程为，当电气控制组合接收到自动调平的指令后，输出控制命令，使四个支腿做伸出动作。根据一体化伺服电机反馈的支腿电流值和位置信息综合判断支腿是否触地，直到四个支腿确认全都触地，触地阶段结束。再根据倾角传感器反馈的的x、y的角度信息，确定载车的水平状态。根据调平算法控制支腿的动作，直到水平角度满足设定值，调平阶段结束。通过运行过程中支腿的电流值和位置信息来判断是否是虚腿，直到消除虚腿，虚腿判断阶段结束。重新判断触地、调平和虚腿三个阶段是否满足设条件，直到三个阶段都满足条件，载车调平结束。控制命令可以通过电气控制组合上的面板按钮完成载车调平，也可通过上位机进行控制，并且将整个调平过程中的状态信息和支腿的动作过程实时地上传到触摸屏显示。

1、本实用新型通过调平控制系统采用电动支腿作为执行机构，其响应速度快，易于维护，可以有效地解决液压缸在漏油上的困难、响应速度慢和不易维护的问题。

2、本实用新型的电气控制系统采用pcc控制器，pcc控制器具有在恶劣环境下工作的能力，可以有效地解决在高湿度，浓盐雾，强振动，低温高温条件下许多plc不满足工作条件的问题。控制组合内的pcc采集伺服控制器的信息和倾角传感器的数据，得到载车及调平支腿的当前状态信息，来控制伺服电机的运动，从而实现载车的调平支腿动作，可以在2min内完成载车调平。

3、本实用新型调平完成，释放伺服电机抱闸信号，可以长时间保持调平精度，避免经常进行调平。

4、本实用新型通过pcc控制器实时监测调平过程中载车的水平状态以及支腿状态，确保不会出现虚腿的情况，并将状态信息实时显示在触摸屏，可以实现友好的人机交互。本发明具有结构简单、控制灵活、运行平稳、高可靠性、易于维护和成本低等优点。

技术特征：

1.一种特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：包括控制器、伺服电机、接近开关、倾角传感器，所述控制器通过can总线分别与伺服电机、接近开关、倾角传感器连接；

所述伺服电机一一对应安装在支腿上分别控制每个支腿的升降；

所述接近开关安装分别安装在每个支腿行程上下极限位处；

所述倾角传感器安装在车身上。

2.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述接近开关还直接与伺服电机连接。

3.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述伺服电机上还集成有伺服电机驱动器，伺服电机驱动器与控制器连接。

4.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述倾角传感器在车身的长度和宽度方向分别安装有一个。

5.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述控制器还通过can总线分别与上位机和触摸屏连接。

6.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述控制器的开关量输入及开关量输出端口还分别与面板按钮和面板指示灯连接。

7.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述控制器接收伺服电机驱动器传递的伺服电机转速信息、转轴行程信息、电流信息。

8.如权利要求1所述的特种设备支腿调平控制系统，其特征在于：所述伺服电机上还安装有抱闸装置。

技术总结
本实用新型提供了一种特种设备支腿调平控制系统；包括控制器、伺服电机、接近开关、倾角传感器，所述控制器通过CAN总线分别与伺服电机、接近开关、倾角传感器连接；本实用新型调平控制系统采用电动支腿作为执行机构，其响应速度快，易于维护，可以有效地解决液压缸在漏油上的困难、响应速度慢和不易维护的问题。伺服电机上的抱闸装置，可以长时间保持调平精度，避免经常进行调平。

技术研发人员：于兴超;李显军;杨胜宽;林爽;王丽;韩雪梅;袁志敏;李艳
受保护的技术使用者：贵州航天天马机电科技有限公司
技术研发日：2020.05.11
技术公布日：2020.09.29