一种自动可调节闸控制系统的制作方法

文档序号:15112925发布日期:2018-08-07 18:47阅读:315来源:国知局

本发明属于矿井提升机领域,特别涉及一种自动可调节闸控制系统。



背景技术:

原自动可调节闸系统最初是由磁放大器来实现的pid控制功能,后来改进为晶体管放大电路实现pid控制功能。由于受当时技术条件限制,放大器线性较差,pid的增益、积分、死区等参数用电位器调节,且调节参数相互影响,使现场调试麻烦。电位器受时间、环境等因素影响,参数值随时间、环境温度变化而变化,从而使设备运行特性变化,不稳定。

专利cn104229662a,其公开了如下技术方案:一种新型机械调速矿用提升绞车电控装置,所述绞车包括盘形制动闸和盘形调速闸,还包括与盘形制动闸和盘形调速闸连接的液压单元,与液压单元连接的盘形制动闸电气控制单元和盘形调速闸电气控制单元,以及与盘形制动闸电气控制单元和盘形调速闸电气控制单元连接的plc控制单元。本发明中所述的液压单元包括液压站,与连通所述的液压站与盘形制动闸的第一电液比例阀,以及连通所述的液压站与盘形调速闸的第二电液比例阀。本发明中所述的盘形制动闸电气控制单元包括制动闸手柄和制动闸比例放大器,所述的制动闸手柄通过plc控制单元后与制动闸比例放大器连接,所述的制动闸比例放大器通过第一电液比例阀与盘形制动闸连接;本发明中所述的盘形调速闸电气控制单元包括调速闸手柄和调速闸比例放大器,所述调速闸手柄通过plc控制单元后与调速闸比例放大器连接,所述调速闸比例放大器通过第二电液比例阀与盘形调速闸连接。与现有技术相比,本发明的有益效果在于:1、本发明可实现对安全制动所用盘形闸的打开和制动进行电控控制。2、本发明对盘形调速闸、盘形制动闸利用电气控制油压的大小来控制施加给调速盘制动力的大小。3、本发明采用plc控制单元实现逻辑控制,实现绞车所需的各种保护和绞车安全运行所需的电气互锁。

cn104291230a,新型机械调速矿用提升绞车机、电、液一体化控制装置,本发明提供的一种新型机械调速矿用提升绞车机、电、液一体化控制装置,对具有盘形调速闸和盘形制动闸的矿用绞车进行控制,包括采用两条独立的油路分别向盘形调速闸和盘形制动闸提供压力油的隔爆型液压站f,以及控制所述隔爆型液压站f工作的隔爆型主控制台h;所述隔爆型主控制台包括阀组,盘形制动闸控制用比例溢流阀、第一液动换向阀、储能器、第二液动换向阀,盘形调速闸控制用比例溢流阀和电磁阀,所述盘形制动闸控制用比例溢流阀和盘形调速闸控制用比例溢流阀均通过阀组、电磁阀向盘形制动闸和盘形调速闸独立的提供压力油,所述第一液动换向阀和第二液动换向阀分别与盘形制动闸控制用比例溢流阀和盘形调速闸控制用比例溢流阀连通,所述储能器为该隔爆型主控制台提供动力;所述隔爆型主控制台上设有plc逻辑控制单元a,与plc逻辑控制单元a连接的盘形调速闸控制单元b,盘形制动闸控制单元c、液压站启闭控制单元d和联锁保护控制单元e;所述盘形调速闸控制单元b和盘形制动闸控制单元c分别通过盘形调速闸控制用比例溢流阀和盘形制动闸控制用比例溢流阀后与盘形调速闸和盘形制动闸连接,所述液压站启闭控制单元d与隔爆型主控制台h连接。与现有技术相比,本发明的有益效果在于:1、本发明对安全制动所用盘形闸的打开和制动采用油压和电控控制。2、本发明对盘形闸调速器利用液压油控制施加给调速盘制动力的大小,采用比例溢流阀线性控制油压的大小即可控制动调速制动力矩的大小,因调速性能好,能达到工况所需要速度,彻底解决了只能短时调速的缺点。3、本发明采用隔爆液压站为盘形调速闸和盘形制动闸提供压力油,使制动闸能线性打开或关闭,实现了远程控制。4、本发明采用隔爆型控制台实现对油压系统的电控制,并设有操作手柄来完成。5、本发明实现了提升绞车所需的各种保护功能,确保绞车安个运行。



技术实现要素:

为了解决现场调试麻烦;及设备运行特性变化,不稳定等问题,本发明拟提供一种自动可调节闸控制系统。

本发明的技术方案是,一种自动可调节闸控制系统,包括硬件部分和软件部分,所述硬件部分包括plc模块1、通过比例放大器2与plc模块1相连的比例阀3,通过液压系统4与比例阀3相连的盘型闸5,与盘形闸5相连的驱动滚筒6和装配于驱动滚筒6的输出轴上的速度反馈编码器7,所述软件部分包括:给定值处理模块、过程值处理模块、pid控制模块、输出规格化模块和端口输出模块,以pid控制模块为核心,接受给定值处理模块输出的速度给定信号,接受过程值处理模块输出的速度实际值标准信号,经过pid控制模块的运算输出控制量,经过输出规格化模块对其做标准化处理给到端口输出模块,从端口输出实现对外部设备的控制。

进一步地,所述给定值处理模块根据从速度反馈编码器读取数据计算出绞车罐笼的实时位置,获得绞车等速和减速阶段的速度给定值。

进一步地,所述过程值处理模块在单位时间内,对速度反馈编码器采样和的积分,获得绞车运行的实时速度。

所述自动可调节闸系统的工作原理是可以根据绞车滚筒运行的速度,自动调节盘型闸的制动力矩,以达到限制绞车运行速度的目的。

速度给定给定值:来自于plc内部软件的运算,根据从编码器读取数据计算出绞车罐笼的实时位置,根据公式

v=√(ve2-2as)

式中:v--实时速度;ve--额定速度;a--加速度;s--实时行程位置。这样,就可以获得绞车等速和减速阶段的速度给定值。

速度实际值过程值:来自于编码器,在单位时间内,通过对编码器采样和的积分,获得绞车运行的实时速度。

速度环:速度给定值与速度实际值的差值赋予速度环,速度环根据pid的参数比例、积分、微分及死区的参数值,计算出压力给定值。

压力环:比例放大器环节,这个环节可以是开环的也可以是闭环的是用来保证液压系统输出压力的跟随性,一致。保证给定压力值与实际压力值。

盘型闸:根据液压站输出的油压实现对滚筒的制动力矩,制动油压与制动力矩成反比,制动油压越大制动力矩越小,制动油压达到额定值时,盘型闸不输出制动力矩;制动油压越小制动力矩越大,制动油压为零时,盘型闸输出最大制动力矩。

与现有技术相比,现在自动可调节闸系统进行数字化改造之后,由plc程序实现pid调节功能,使参数调节方便,参数不受时间、环境影响,大大提高了设备的可靠性和稳定性。

附图说明

图1:本发明的硬件部分流程图;

图2:本发明的软件部分流程图;

图3:本发明的工作原理图;

图中:1、plc模块;2、比例放大器;3、比例阀;4、液压系统;5、盘型闸;6、驱动滚筒;7、速度反馈编码器。

具体实施方式

实施例一

一种自动可调节闸控制系统,包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括:plc模块1、通过比例放大器2与plc模块1相连的比例阀3,通过液压系统4与比例阀3相连的盘型闸5,与盘形闸5相连的驱动滚筒6和装配于驱动滚筒6的输出轴上的速度反馈编码器7,plc作为主控器生成比例放大器控制信号,比例放大器将控制信号放大驱动比例阀,比例阀的动作来调节液压站的输出油压,控制盘型闸的刹车力矩,实现驱动滚筒的速度调节。

速度反馈编码器装配于驱动滚筒的输出轴上,以检测滚筒的转速,编码器将转速转换为脉冲列反馈给plc,由plc生成的给定信号与来自编码器的过程信号比较,由软件系统生成比例放大器控制信号,从而形成闭环控制,实现闸系统的自动调节。

软件部分包括:给定值处理模块;过程值处理模块;pid控制模块;输出规格化模块;端口输出模块。以pid控制模块为核心,接受给定值处理模块输出的速度给定信号,接受过程值模块输出的速度实际值标准信号。经过pid控制模块的运算输出控制量,经过输出规格化模块对其做标准化处理给到输出模块,从端口输出实现对外部设备的控制。

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