重载水平装填驱动控制系统及控制方法与流程

本发明涉及一种火箭发射控制系统，具体的说，是涉及一种重载水平装填驱动控制系统。

背景技术：

传统的重载水平装填推进机械，一般采用液压油缸推进方式来满足重载产品的大推力、大行程使用工况。但液压油缸推进方式具有效率低、易污染环境、噪音大等缺点，且难于实现长行程平稳连续推进、结构复杂、配套设备多、操作人员多、制造、维护成本高，使用时受到了一定的限制。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种重量轻、辅助设备少、操作简单，具有连续推进、速度平稳、控制精度高、保护措施完备的重载水平装填驱动控制系统。

本发明所采取的技术方案是：

一种重载水平装填驱动控制系统，包括电机、电机控制单元、人机交互单元，包括用于用来实现超速、过载等故障模式下的备用保护功能的备用保护控制模块；系统上电后备用保护控制模块首先开始工作，判断电机控制单元电源输入开关和输出开关是否吸合，并且检测控制单元是否属于停止状态，当状态满足后，它控制电机控制单元上电；在运行中，发生转速检测元件故障而电机控制单元无法保护时，备用保护控制模块可以使系统断电停机；若由于电机控制单元故障，当系统收到限位模块信号后无法停止时，备用保护控制模块可以使系统断电停机。

一种重载水平装填驱动控制系统，包括如下步骤：

步骤101，接通三相工频交流电，三相工频交流电为电机和控制单元供电；

步骤102，备用保护控制模块接通电源；

步骤103，备用保护控制模块启动；

步骤104，控制系统接通电源；

步骤105，备用保护控制模块判断电机控制单元电源输入开关和输出开关是否吸合；电机控制单元电源输入开关和输出开关吸合执行步骤106，否则执行步骤104；

步骤106，备用保护控制模块检测控制单元是否属于停止状态；检测控制单元属于停止状态执行步骤107，否则执行步骤104；

步骤107，电机控制单元上电；

步骤108，电机运转；

步骤109，备用保护控制模块判断转速检测单元是否故障；

步骤110，前进或后退限位模块发出信号；

步骤111，备用保护控制模块检测控制系统是否发出停机信号，控制系统发出停机信号执行步骤000；控制系统没有发出停机信号，执行步骤112；

步骤112，备用模块发出停机信号；

步骤113，电机停机。

所述前进到位和后退到位信号模块分别为两个相互并联的限位模块。

所述备用保护控制模块在限位模块信号生效后，延时检测电机控制单元是否停止，未停止则切断电机电源。

所述备用保护控制模块检测电机自带转速检测元件及外部转速传感器的反馈值，如果偏差是否超过设定值，则延时判断电机控制单元是否进入停止状态，未进入停止状态，则切断电机电源。

当主电机控制单元自身出现故障时，通过手动切换到备用电机控制单元。

电机控制单元采用双重扭矩保护模式，即：“扭矩限制模块+控制单元过扭矩保护”双扭矩保护模式，当扭矩大于限定值时，控制单元实现扭矩保护，装填机构减速，直至停止；若控制单元扭矩保护失效，则扭矩限制模块动作，确保装填机构停止，增加了系统可靠性与安全性。

电机控制单元基于矢量控制算法，由三相工频交流电供电，能够接受来自开关信号的开环/闭环、慢速/快速、手动/自动、装填到位/后退到位、前进/后退/停止等模式选择信号，当控制单元得电后，选择相应的工作模式，电机开始运行，运转中可以进行快速和慢速模式的切换，满足不同工况的速度要求。当运行中收到限位模块信号后，装填机构停止运行。

具有可视化操作人机交互界面，实现与电机控制单元和备用保护控制模块基于现场总线的通信；

交互单元与电机控制单元的通信为双向模式，既可以接收电机控制单元发送的转速、转矩、报警等信息，也可以通过交互单元对电机控制单元中的部分参数进行设置；备用保护控制模块可将相关报警信息发送给人机交互单元显示。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明重载水平装填驱动控制系统，解决了传统液压油缸推进方式效率低、污染环境、噪音大、且难于实现长行程平稳连续推进，结构较为复杂，制造、维护成本高等一系列问题，

本发明重载水平装填驱动控制系统，由电控驱动方案取代了传统的液压油缸推进方案。本发明以电机控制单元为控制核心，通过备用保护控制模块的备用保护和人机交互单元的实时显示，确保该系统安全可靠且能够实现良好的人机交互，是新一代重载水平装填推进技术的发展方向。

本发明重载水平装填驱动控制系统，系统辅助设备少，操作简单，维护保养方便，具有连续推进、速度平稳的优点，相对于传统的液压推进方案，从根本上降低了设计难度及设计成本，缩短了生产周期。

为解决上述问题，简化系统结构，适应某重载产品特殊使用需求，本发明公开了一种水平装填电控系统方案，该系统主要由电机控制单元、备用保护控制模块、人机交互单元、电机等组成。整套电控系统重量轻、辅助设备少、操作简单，具有连续推进、速度平稳、控制精度高、保护措施完备等优点，解决了传统的液压装填方案存在的辅助设备多，操作复杂，维护保养成本高、无法连续推进等问题。

附图说明

图1是本发明重载水平装填驱动控制系统的控制流程示意图；

图2是本发明重载水平装填驱动控制系统的电控系统原理示意图。

附图中主要部件符号说明：

图中：

1、电机 2、外部速度传感器

3、转速、转矩检测元件。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：

附图1-2可知，一种重载水平装填驱动控制系统，包括如下步骤：

步骤101，接通三相工频交流电，三相工频交流电为电机和控制单元供电；

步骤102，备用保护控制模块接通电源；

步骤103，备用保护控制模块启动；

步骤104，控制系统接通电源；

步骤105，备用保护控制模块判断电机控制单元电源输入开关和输出开关是否吸合；电机控制单元电源输入开关和输出开关吸合执行步骤106，否则执行步骤104；

步骤106，备用保护控制模块检测控制单元是否属于停止状态；检测控制单元属于停止状态执行步骤107，否则执行步骤104；

步骤107，电机控制单元上电；

步骤108，电机运转；

步骤109，备用保护控制模块判断转速检测单元是否故障；

步骤110，前进或后退限位模块发出信号；

步骤111，备用保护控制模块检测控制系统是否发出停机信号，控制系统发出停机信号执行步骤000；控制系统没有发出停机信号，执行步骤112；

步骤112，备用模块发出停机信号；

步骤113，电机停机。

所述前进到位和后退到位信号模块分别为两个相互并联的限位模块。

所述备用保护控制模块在限位模块信号生效后，延时检测电机控制单元是否停止，未停止则切断电机电源。

所述备用保护控制模块检测电机自带转速检测元件及外部转速传感器的反馈值，如果偏差是否超过设定值，则延时判断电机控制单元是否进入停止状态，未进入停止状态，则切断电机电源。

当主电机控制单元自身出现故障时，通过手动切换到备用电机控制单元。

电机控制单元采用双重扭矩保护模式，即：“扭矩限制模块+控制单元过扭矩保护”双扭矩保护模式，当扭矩大于限定值时，控制单元实现扭矩保护，装填机构减速，直至停止；若控制单元扭矩保护失效，则扭矩限制模块动作，确保装填机构停止，增加了系统可靠性与安全性。

电机控制单元基于矢量控制算法，由三相工频交流电供电，能够接受来自开关信号的开环/闭环、慢速/快速、手动/自动、装填到位/后退到位、前进/后退/停止等模式选择信号，当控制单元得电后，选择相应的工作模式，电机开始运行，运转中可以进行快速和慢速模式的切换，满足不同工况的速度要求。当运行中收到限位模块信号后，装填机构停止运行。

具有可视化操作人机交互界面，实现与电机控制单元和备用保护控制模块基于现场总线的通信；

交互单元与电机控制单元的通信为双向模式，既可以接收电机控制单元发送的转速、转矩、报警等信息，也可以通过交互单元对电机控制单元中的部分参数进行设置；备用保护控制模块可将相关报警信息发送给人机交互单元显示，实现了良好的人机交互。

本发明重载水平装填驱动控制系统，解决了传统液压油缸推进方式效率低、污染环境、噪音大、且难于实现长行程平稳连续推进，结构较为复杂，制造、维护成本高等一系列问题，

本发明重载水平装填驱动控制系统，由电控驱动方案取代了传统的液压油缸推进方案。本发明以电机控制单元为控制核心，通过备用保护控制模块的备用保护和人机交互单元的实时显示，确保该系统安全可靠且能够实现良好的人机交互，是新一代重载水平装填推进技术的发展方向。

本发明重载水平装填驱动控制系统，系统辅助设备少，操作简单，维护保养方便，具有连续推进、速度平稳的优点，相对于传统的液压推进方案，从根本上降低了设计难度及设计成本，缩短了生产周期。

本发明重载水平装填驱动控制系统，该系统主要由电机控制单元、备用保护控制模块、人机交互单元、电机等组成。整套电控系统重量轻、辅助设备少、操作简单，具有连续推进、速度平稳、控制精度高、保护措施完备等优点，解决了传统的液压装填方案存在的辅助设备多，操作复杂，维护保养成本高、无法连续推进等问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。