一种增压式钢筋套筒冷压接连接机的电气控制系统的制作方法

本发明涉及一种增压式钢筋套筒冷压接连接机的电气控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

近年来，国内各类高层建筑、大跨度建筑、核电、水电、桥梁和水利工程等发展迅速，钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛，钢筋用量以及iii级和iii级以上的钢筋应用与日俱增，钢筋直径和密度也越来越大，大规格直径钢筋的连接方式已成为建筑结构设计和施工的关键因素，并直接影响到工程质量、施工速度、经济效益和施工安全性。

技术实现要素：

本发明提出了一种增压式钢筋套筒冷压接连接机的电气控制系统，在压接头中采用了增压器，使其能够输出超高压工作压力，而且在液压系统中还加设了蓄能器，故该系统除具有上述特点外，还具有节能、工作效率高、接头可靠性好等特点。

本发明所采用的技术方案是：

所述控制系统由控制信号输入接口电路、单片机电路、看门狗电路和继电器控制输出接口电路等几部分组成。

所述控制系统的单片机电路选用性价比较高的atmal公司生产的at89c2051单片机，并将其p3口用于输入控制信号，p1口用于输出控制信号。

所述控制系统中加设了看门狗电路，在该电路中，采用了专用的看门狗集成电路max813l来实现。max813l本身具有上电复位、手动复位功能，同时利用内含的看门狗电路。

所述控制系统中设置了单步和自动两种工作状态，并用转换开关实现其切换输入，在单步工作中，有蓄能、压接、复位3种操作；自动工作中，仅有自动压接1种操作；停止为单步工作和自动工作所通用。各操作的控制信号均由按钮实现其输入，并且为消除按键抖动还加设了除抖电路。另外，为了防止干扰从控制信号的输入端进入单片机，在外部信号输入端和单片机之间加入了隔离，且采用了最常用的光电隔离。

所述控制系统上电再经初始化、启动油泵电机后，延时5s使电动机及油泵工作稳定，然后，扫描各输入端口接收输入信号，并根据不同的输入信号执行相应的工作。如输入的是单步工作，则执行相应的单步子程序，并按输入的不同指令完成不同的动作；若不是单步工作则必是自动工作，当按下自动压接按钮时则执行自动压接子程序，且各步的工作状态根据压力继电器的设定值自动按顺序切换。

本发明的有益效果是：该系统研制完成后就投入了使用，在整个使用过程中，系统的工作稳定性好、可靠性高，达到了预期的设计要求。

附图说明

图1是本发明的液压原理图。

图2是本发明的总体结构框图。

图3是本发明的单片机电路电气原理图。

图4是本发明的看门狗电路电气原理图。

图5是本发明的控制信号输入接口电路电气原理图。

图6是本发明的继电器控制输出接口电路电气原理图。

图7是本发明的主程序流程图。

图8是本发明的自动压接子程序流程图。

图9是本发明的单步子程序流程图。

图中：1.油箱；2.吸油滤清器；3.空气滤清器；4.电动机；5.液压泵；6.液压油滤清器；7.单向阀；8.单向节流阀；9.电磁换向阀；10.压力表开关；11.蓄能器；12.压接头油缸；13.液控单向阀；14.电磁换向阀（三位四通）；15.压力继电器；16.压力表；17.电磁溢流阀；18.回油滤清器；19.液位计；20.液温计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，受控系统的液压工作过程如下：

(1)设备初始状态。压接头油缸12的活塞处于复位状态，两模具分开;液压系统各阀断电，处于图示工位。

(2)初始化。控制系统上电，电磁溢流阀17得电(其他阀不得电)，液压回油油路接通。启动油泵电机，液压油经电磁溢流阀17回油箱。

(3)工作。系统工作分为手动和自动二种状态。其中，手动工作状态由蓄能充压、压接和复位3个步骤按控制指令单步工作。自动工作状态也由上述3个步骤组成，根据其压力自动按顺序进行各步工作。另外，为了在工作中能随时停止，故还设置了停止步。这3个工作步骤和停止步的具体工作过程如下：

①蓄能充压。电磁溢流阀17断电、电磁换向阀9得电，油泵经单向节流阀8和电磁换向阀9给蓄能器11充压。一旦蓄能器达到设定压力(20mpa)，压力继电器巧动作，若是单步工作，则电磁换向阀9自动断电复位，电磁溢流阀17自动得电接通，液压油经电磁溢流阀17回油箱；若是自动工作，则直接进入下一工步。

②压接。其由快速工进和低速高压压接2个阶段组成。快速工进:电磁换向阀14左电磁铁得电，阀芯左移，供油口与压接头油缸大腔接通，溢流阀17断电截止，电磁换向阀9得电接通，蓄能器和油泵同时对压接头油缸大腔快速供油，压接头活塞杆快速伸出推动压模与被压接件快速接触。低速高压压接：一旦系统压力达到压力继电器低压调定值(5mpa)，阀9断电截止，油泵对压接头单独供油实施高压压接。一旦系统压力达到工作压力(20mpa)，延迟2s后，若是单步工作，则电磁溢流阀17自动得电接通，其他电磁阀均失电，液压油经电磁溢流阀17回油箱;若是自动工作，则直接进人下一工步。

③油缸快速复位。电磁换向阀14右电磁铁得电，阀芯右移，供油口与压接头油缸小腔接通，与此同时电磁溢流阀17失电，电磁换向阀9得电，蓄能器和泵同时对油缸供油，使压接头活塞快速返回。一旦压接头活塞缩回到位(通过压力继电器检测油压达5mpa)，电磁换向阀14断电回中位，电磁换向阀9断电截止，电磁溢流阀17得电接通，液压油经电磁溢流阀17回油箱。

④停止。立即使油泵电机停止工作，除电磁溢流阀17得电外，其余电磁阀均失电。

如图2，控制系统由控制信号输入接口电路、单片机电路、看门狗电路和继电器控制输出接口电路等几部分组成。

如图3，目前，随着计算机技术的高速发展，单片机技术也得到了很大的提升，各厂家生产的单片机种类繁多、功能各异。在这些众多的单片机中，作者选用了最常用且性价比较高的atmal公司生产的at89c2051单片机，并将其p3口用于输入控制信号，p1口用于输出控制信号。

如图4，为了保证系统工作可靠，防止系统工作时由于出现的各种不确定因素造成单片机死机，故在系统中加设了看门狗电路。在该电路中，采用了专用的看门狗集成电路max813l来实现。max813l本身具有上电复位、手动复位功能，同时利用内含的看门狗电路，保证系统自动从死机状态恢复正常工作。

如图5，为了方便操作及进行检修作者设置了单步和自动两种工作状态，并用转换开关实现其切换输入。在单步工作中，有蓄能、压接、复位3种操作；自动工作中，仅有自动压接1种操作；停止为单步工作和自动工作所通用。各操作的控制信号均由按钮实现其输入，并且为消除按键抖动还加设了除抖电路。另外，为了防止干扰从控制信号的输入端进人单片机，在外部信号输入端和单片机之间加入了隔离，且采用了最常用的光电隔离。

如图6，为了防止干扰从继电器控制输出接口端进入单片机，故在它和单片机之间也加入了光电隔离，以提高系统的抗干扰能力，实现强、弱电系统的隔离。另外为了降低功耗，采用了工作电压为12v的小型封装直流继电器来实现对电磁阀和电动机(经接触器控制)的控制。其中：kao控电动机；ka1，ka2分别控电磁换向阀14的左、右电磁铁；ka3控电磁换向阀9；ka4控电磁溢流阀17。

如图7、图8、图9，根据系统的工作过程，该系统上电再经初始化、启动油泵电机后，延时5s使电动机及油泵工作稳定，然后，扫描各输入端口接收输入信号，并根据不同的输入信号执行相应的工作。如输入的是单步工作，则执行相应的单步子程序，并按输入的不同指令完成不同的动作;若不是单步工作则必是自动工作，当按下自动压接按钮时则执行自动压接子程序，且各步的工作状态根据压力继电器的设定值自动按顺序切换。