本安型矿用比例电磁阀驱动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种本安型矿用比例电磁阀驱动装置，包括处理器、时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路、滤波电路、减法电路、V/I转换电路；处理器输出的PWM经过隔离电路隔离后发送至滤波电路，由滤波电路滤波；减法电路处理两路PWM信号滤波之后形成的电压信号，通过PWM信号的开通关断控制输正负两种电压信号输出；V/I转换电路把电压信号转换为电流信号，输出双向电流信号控制比例电磁阀。本实用新型通过对比例阀的有效控制，可对油液压力、流量和方向进行远距离的自动连续控制或程序控制，响应快、工作平稳、自动化程度高、容易实现编程控制、控制精度高，能大大提高液压系统的智能性和可靠性。
【专利说明】本安型矿用比例电磁阀驱动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电磁阀驱动【技术领域】，涉及一种比例电磁阀驱动装置，尤其涉及一种本安型矿用比例电磁阀驱动装置。
【背景技术】
[0002]目前，国内采掘装备中的截割电机水平和垂直调节依靠开关阀控制，这种方式的优点是尺寸小、结构简单、控制方便，但是开关阀通常只有开关两种状态，阀芯只能处于两个极限位置，不能连续调节，调节精度受到一定限制，另外，开关阀固定的阀口开口度也让液压系统在采掘设备过载、重载时功率损耗大，降低了液压部件的使用寿命，影响了设备的
可靠性。
[0003]比例电磁阀把电的快速性、灵活性等优点与液压传动力量大的优点结合起来，可对油液压力、流量和方向进行远距离的自动连续控制或程序控制，响应快、工作平稳、自动化程度高、容易实现编程控制、控制精度高，能大大提高液压系统的控制水平。因此，研制比例电磁阀驱动控制对于提高采掘装备的控制精度、设备工作的可靠性和自动化工作面集成都有显著的意义。
[0004]比例电磁阀驱动电路的核心是控制比例阀线圈中的电流。模拟式控制功率输出级到比例阀线圈的电流是连续电流，功率器件功耗大，需加装散热装置；而基于PWM控制的功率输出级为开关型结构，输出脉冲信号，功耗小、响应快、抗干扰能力绳。另外，传统的比例阀驱动电路采用模拟量控制，控制精度差，抗干扰能力弱，为减小滞后，往往还需要加颤振信号。
[0005]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的比例电磁阀驱动装置，以克服现有驱动装置的上述缺陷。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种本安型矿用比例电磁阀驱动装置，可大大提高液压系统的智能性和可靠性。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种本安型矿用比例电磁阀驱动装置，所述驱动装置包括:处理器、时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路、滤波电路、减法电路、v/ι转换电路；
[0009]所述处理器分别与时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路连接，隔离电路、滤波电路、减法电路、V/I转换电路依次连接，V/1转换电路连接比例电磁阀；
[0010]所述处理器输出的PWM经过隔离电路隔离后发送至滤波电路，由滤波电路滤波；减法电路处理两路PWM信号滤波之后形成的电压信号，通过PWM信号的开通关断控制输正负两种电压信号输出；V/I转换电路把电压信号转换为电流信号,输出双向电流信号控制比例电磁阀。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述处理器为核心处理单片机，核心处理单片机与时钟电路、通信接口电路、数据记录电路均为直接总线连接，总线调度由核心处理单片机处理。
[0012]作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动装置还包括外壳，处理器、时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路、滤波电路、减法电路、V/I转换电路均设置于外壳内。
[0013]作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动装置还包括电源模块，为驱动装置的各个部件提供电源。
[0014]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出的本安型矿用比例电磁阀驱动装置，可作为一个独立控制模块方便集成到不同类型采掘装备上。通过对比例阀的有效控制，可对油液压力、流量和方向进行远距离的自动连续控制或程序控制，响应快、工作平稳、自动化程度高、容易实现编程控制、控制精度高，能大大提高液压系统的智能性和可靠性。
[0015]本实用新型比例电磁阀驱动电路采用PWM技术,信号中包含了同频率的脉动量，无需另加颤振信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型比例电磁阀驱动装置的组成示意图。
[0017]图2为本实用新型比例电磁阀驱动装置的实施示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0019]实施例一
[0020]请参阅图1，本实用新型揭示了一种本安型矿用比例电磁阀驱动装置，所述驱动装置包括:核心处理单片机I (处理器)、时钟电路2、通信接口电路4、数据记录电路3、隔离电路5、滤波电路6、减法电路7、V/1转换电路8 ;所述核心处理单片机I分别与时钟电路2、通信接口电路4、数据记录电路3、隔离电路连接5，隔离电路5、滤波电路6、减法电路7、V/I转换电路8依次连接，V/I转换电路8连接比例电磁阀9。所述驱动装置还包括电源模块10，为驱动装置的各个部件提供电源。
[0021]本实用新型驱动装置的驱动过程为:所述核心处理单片机I输出的PWM经过隔离电路5后，到滤波电路6滤波；减法电路7处理两路PWM信号滤波之后形成的电压信号，通过PWM信号的开通关断控制，能输正负两种电压信号输出；V/I转换电路8把电压信号转换为电流信号，输出双向电流信号控制比例电磁阀9。
[0022]所述驱动装置还包括外壳11，核心处理单片机1、时钟电路2、通信接口电路4、数据记录电路3、隔离电路5、滤波电路6、减法电路7、V/I转换电路8均设置于外壳11内。
[0023]实施例二
[0024]如图1所示，本实施例揭示一种基于PWM控制方式的比例电磁阀驱动装置，本实用新型装置对外设有通信接口电路4，接收通过CAN总线或RS485总线传来的控制指令信息，同时发送核心处理单片机I工作和故障相应信息。
[0025]本实施例中，核心处理单片机I选用STM32F107型单片机；核心处理单片机I与时钟电路2、通信接口电路4、数据记录电路3均为直接总线连接，总线调度由核心处理单片机I处理。数据记录电路3选用RAMTRON公司的FM25L04，由核心处理单片机I通过总线访问。单片机电路等数字电路通过隔离电路5与模拟电路隔离。单片机输出的PWM经过隔离电路后，到滤波电路6滤波。减法电路7处理两路PWM信号滤波之后形成的电压信号，通过PWM信号的开通关断控制，能输正负两种电压信号输出。V/I转换电路8把电压信号转换为电流信号，输出双向电流信号控制比例电磁阀。本安外壳10主要是把所有电路组装在一起,并确保整体为本质安全型，可以在高瓦斯等危险场合安全应用。
[0026]工作时，本实用新型核心处理单片机I在收到通信接口 4接收的控制指令后，产生两路相应PWM信号。这些PWM信号，其占空比按按电磁阀所需的电流计算好，经过隔离电路5，到滤波电路6滤波。减法电路7处理两路PWM信号滤波之后形成的电压信号，通过PWM信号的开通关断控制，能输正负两种电压信号输出。V/I转换电路8把电压信号转换为电流信号，输出双向电流信号控制比例电磁阀9。核心处理单片机I能进行开关启动时间斜坡功能、小信号判断功能等，并将相应工作和故障信息由通信接口 4中的CAN和RS485总线与其他设备共享信息。
[0027]如图2所示，本实用新型驱动装置21连接电源22、驱动模块23，由驱动装置21驱动控制比例电磁阀9。
[0028]综上所述，本实用新型提出的本安型矿用比例电磁阀驱动装置，可作为一个独立控制模块方便集成到不同类型采掘装备上。通过对比例阀的有效控制，可对油液压力、流量和方向进行远距离的自动连续控制或程序控制，响应快、工作平稳、自动化程度高、容易实现编程控制、控制精度高，能大大提高液压系统的智能性和可靠性。
[0029]这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
【权利要求】
1.一种本安型矿用比例电磁阀驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括:处理器、时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路、滤波电路、减法电路、V/I转换电路； 所述处理器分别与时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路连接，隔离电路、滤波电路、减法电路、V/I转换电路依次连接，V/1转换电路连接比例电磁阀； 所述处理器输出的PWM经过隔离电路隔离后发送至滤波电路，由滤波电路滤波；减法电路处理两路PWM信号滤波之后形成的电压信号，通过PWM信号的开通关断控制输正负两种电压信号输出；ν/Ι转换电路把电压信号转换为电流信号,输出双向电流信号控制比例电磁阀。
2.根据权利要求1所述的本安型矿用比例电磁阀驱动装置，其特征在于: 所述处理器为核心处理单片机，核心处理单片机与时钟电路、通信接口电路、数据记录电路均为直接总线连接，总线调度由核心处理单片机处理。
3.根据权利要求1所述的本安型矿用比例电磁阀驱动装置，其特征在于: 所述驱动装置还包括外壳，处理器、时钟电路、通信接口电路、数据记录电路、隔离电路、滤波电路、减法电路、V/I转换电路均设置于外壳内。
4.根据权利要求1所述的本安型矿用比例电磁阀驱动装置，其特征在于: 所述驱动装置还包括电源模块，为驱动装置的各个部件提供电源。
【文档编号】F16K31/06GK203453587SQ201320499591
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】黎青, 张福建, 蓝马, 张涛 申请人:天地上海采掘装备科技有限公司, 天地科技股份有限公司上海分公司