一种螺管式启闭机同步调节装置的制作方法

：
1.本实用新型涉及一种螺管式启闭机同步调节装置。


背景技术：

2.在水利泵站日常运行中，闸门的开启检修是机组运行中经常的操作，目前都是通过启闭机带动闸门进行升降；启闭机能够适用于各类大型给排水、水利水电工程，用于控制各类大、中型铸铁闸门及钢制闸门的升降以达到开启和关闭的目的；启闭机的种类较多，主要包括液压启闭机、卷扬启闭机、手轮式启闭机、手电式启闭机、手摇启闭机和螺管式启闭机。
3.螺管式启闭机是应用较为广泛的一种类型的启闭机，其基本工作模式为：由伺服电机提供动力，使启闭机带动螺管旋转来带动闸门升降，以满足水利水电工程的正常运行。
4.一般情况下，一个闸门往往是由两个启闭机进行控制升降动作，在闸门升降过程中，螺管的行程和速度是由伺服电机进行调节控制；现有的应用场景中，由于伺服电机是单独设置的，容易导致两个启闭机的行程和升降速度不一致，不能同步控制启闭机的动作，造成闸门在升降过程中会在水平方向出现偏移，使闸门的升降动作不顺畅，容易出现故障，安全性较差，同时闸门在水利工程中的封闭效果也不能得到保障。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种螺管式启闭机同步调节装置，结果设计合理，基于单片机控制器的集成控制原理，配合多类型的电气元器件，能够向两个伺服电机同时传输触发控制指令和设定运行参数，使两个伺服电机的行程和速度保持一致同步，保证闸门顺畅完成升降动作，避免闸门运行出现故障，提升安全性和封闭效果，解决了现有技术中存在的问题。
6.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
7.一种螺管式启闭机同步调节装置，包括两个螺管式启闭机，每个启闭机上分别配合设置有伺服电机，所述伺服电机用于控制启闭机的动作；在两个伺服电机之间设有同步控制单元，所述同步控制单元用于同步调节控制伺服电机的速度和行程，以保证闸门升降动作到位；所述同步控制单元包括控制器，所述控制器通过ad转换器连接有位移传感器，所述位移传感器用于检测启闭机螺管的位移参数，以获取闸门的实时位置；所述控制器通过驱动器、延时继电器和电流调节器与伺服电机相连，所述驱动器用于向伺服电机传输触发控制指令，使伺服电机进入工作状态；所述电流调节器用于调节伺服电机的电流来设定伺服电机的工作参数，所述延时继电器用于修正伺服电机工作时间节点，使两个伺服电机的动作同步；所述控制器通过gprs通讯器与用户的上位机相连，以建立有线通讯或无线通讯实现对伺服电机的远程控制。
8.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十六号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十一号引脚、二十二号引脚和二十三号引
脚与gprs通讯器相连，所述控制器通过三十三号引脚与延时继电器相连，所述控制器通过三十八号引脚与电流调节器相连，所述控制器通过四十五号引脚与驱动器相连。
9.所述ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述位移传感器的型号为wps-xs，所述位移传感器与ad转换器的三号引脚相连。
10.所述gprs通讯器的型号为sim800c，在gprs通讯器上设有42个引脚，所述gprs通讯器的一号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述gprs通讯器的二号引脚与控制器的二十二号引脚相连，所述gprs通讯器的三号引脚与控制器的二十三号引脚相连，在gprs的三十二号引脚上设有天线；在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上通过第一电阻、第二电阻和第三电阻连接有sim卡；在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上分别设有第一电容、第二电容、第三电容和第四电容。
11.所述电流调节器为直流电流调节器，其电流调节范围为：5—10a。
12.所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，在驱动器的十六号上连接有继电器，在继电器上设有相并联的第四电阻和二极管，在继电器上设有伺服电机接口，所述伺服电机接口用于电气连接伺服电机。
13.所述延时继电器的型号为at8psn，在延时继电器上设有8个引脚，所述延时继电器的一号引脚与控制器的三十三号引脚相连，所述延时继电器的四号引脚与伺服电机相连。
14.本实用新型采用上述结构，通过同步控制单元来同步控制调节伺服电机和速度参数和行程参数，保证闸门升降动作到位；通过ad转换器和位移传感器相配合来检测启闭机螺管的位移参数，以获取闸门的实时位置；通过驱动器向伺服电机传输触发控制指令，使伺服电机进入工作状态；通过延时继电器来修正伺服电机工作时间节点，使两个伺服电机的动作同步；通过电流调节器来调节伺服电机的工作电流来设定伺服电机的工作参数；通过gprs通讯器建立无线通讯来实现对伺服电机的远程控制，具有安全实用、精准高效的优点。
附图说明：
15.图1为本实用新型的结构示意图。
16.图2为本实用新型的同步控制单元的结构示意图。
17.图3为本实用新型的控制器的电气原理图。
18.图4为本实用新型的ad转换器的电气原理图。
19.图5为本实用新型的位移传感器的电气原理图。
20.图6为本实用新型的电流调节器的结构示意图。
21.图7为本实用新型的驱动器的电气原理图。
22.图8为本实用新型的gprs通讯器的电气原理图。
23.图9为本实用新型的延时继电器的电气原理图。
24.其中，1、启闭机，2、螺管，3、闸门，4、同步控制单元。
具体实施方式：
25.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实
用新型进行详细阐述。
26.如图1-9中所示，一种螺管式启闭机同步调节装置，包括两个螺管式启闭机1，每个启闭机1上分别配合设置有伺服电机，所述伺服电机用于控制启闭机1的动作；在两个伺服电机之间设有同步控制单元4，所述同步控制单4元用于同步调节控制伺服电机的速度和行程，以保证闸门3升降动作到位；所述同步控制单元包括控制器，所述控制器通过ad转换器连接有位移传感器，所述位移传感器用于检测启闭机螺管2的位移参数，以获取闸门3的实时位置；所述控制器通过驱动器、延时继电器和电流调节器与伺服电机相连，所述驱动器用于向伺服电机传输触发控制指令，使伺服电机进入工作状态；所述电流调节器用于调节伺服电机的电流来设定伺服电机的工作参数，所述延时继电器用于修正伺服电机工作时间节点，使两个伺服电机的动作同步；所述控制器通过gprs通讯器与用户的上位机相连，以建立有线通讯或无线通讯实现对伺服电机的远程控制。
27.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过十六号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十一号引脚、二十二号引脚和二十三号引脚与gprs通讯器相连，所述控制器通过三十三号引脚与延时继电器相连，所述控制器通过三十八号引脚与电流调节器相连，所述控制器通过四十五号引脚与驱动器相连。
28.所述ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述位移传感器的型号为wps-xs，所述位移传感器与ad转换器的三号引脚相连。
29.所述gprs通讯器的型号为sim800c，在gprs通讯器上设有42个引脚，所述gprs通讯器的一号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述gprs通讯器的二号引脚与控制器的二十二号引脚相连，所述gprs通讯器的三号引脚与控制器的二十三号引脚相连，在gprs的三十二号引脚上设有天线；在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上通过第一电阻、第二电阻和第三电阻连接有sim卡；在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上分别设有第一电容、第二电容、第三电容和第四电容。
30.所述电流调节器为直流电流调节器，其电流调节范围为：5—10a。
31.所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，在驱动器的十六号上连接有继电器，在继电器上设有相并联的第四电阻和二极管，在继电器上设有伺服电机接口，所述伺服电机接口用于电气连接伺服电机。
32.所述延时继电器的型号为at8psn，在延时继电器上设有8个引脚，所述延时继电器的一号引脚与控制器的三十三号引脚相连，所述延时继电器的四号引脚与伺服电机相连。
33.本实用新型实施例中的一种螺管式启闭机同步调节装置的工作原理为：基于单片机控制器的集成控制原理，配合多类型的电气元器件，能够向两个伺服电机同时传输触发控制指令和设定运行参数，使两个伺服电机的行程和速度保持一致同步，保证闸门3顺畅完成升降动作，避免闸门3运行出现故障，提升安全性和封闭效果；在闸门3升降过程中，可以随时进行调节，可操作性强，能够满足用户的不同操作需求。
34.在整体方案中，主要部件是设置在两个伺服电机之间的同步控制单元4，包括控制器，控制器通过ad转换器连接有位移传感器，用于检测启闭机螺管的位移参数，以获取闸门3的实时位置；控制器通过驱动器、延时继电器和电流调节器与伺服电机相连，驱动器用于
向伺服电机传输触发控制指令，使伺服电机进入工作状态；电流调节器用于调节伺服电机的电流来设定伺服电机的工作参数，延时继电器用于修正伺服电机工作时间节点，使两个伺服电机的动作同步；控制器通过gprs通讯器与用户的上位机相连，以建立有线通讯或无线通讯实现对伺服电机的远程控制。
35.特别说明的是，控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，控制器通过十六号引脚与ad转换器相连，控制器通过二十一号引脚、二十二号引脚和二十三号引脚与gprs通讯器相连，控制器通过三十三号引脚与延时继电器相连，控制器通过三十八号引脚与电流调节器相连，控制器通过四十五号引脚与驱动器相连，从而构成了整体硬件电路，并且依靠上述整体硬件来实现对伺服电机的同步精准调节，使启闭机上的两个伺服电机的动作同步一致，保证闸门的顺畅运行。
36.优选的，ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，ad转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；位移传感器的型号为wps-xs，位移传感器与ad转换器的三号引脚相连，可以检测启闭机螺管的位移参数来获取闸门的实时位置，以此为根据来进行同步调节。
37.优选的，gprs通讯器的型号为sim800c，在gprs通讯器上设有42个引脚，gprs通讯器的一号引脚与控制器的二十一号引脚相连，gprs通讯器的二号引脚与控制器的二十二号引脚相连，gprs通讯器的三号引脚与控制器的二十三号引脚相连，在gprs的三十二号引脚上设有天线；在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上通过第一电阻、第二电阻和第三电阻连接有sim卡；在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上分别设有第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，在控制器和用户建立有线通讯或无线通讯，以实现对伺服电机的远程控制。
38.优选的，驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，驱动器通过一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，在驱动器的十六号上连接有继电器，在继电器上设有相并联的第四电阻和二极管，在继电器上设有伺服电机接口，用于电气连接伺服电机，来快速精准向伺服电机传输触发控制指令，使伺服电机进入工作状态。
39.优选的，延时继电器的型号为at8psn，在延时继电器上设有8个引脚，延时继电器的一号引脚与控制器的三十三号引脚相连，延时继电器的四号引脚与伺服电机相连，能够修正伺服电机的工作时间节点，使两个伺服电机的工作时间节点一致，保持同步。
40.实际使用时，按照电气硬件电路图将相应的电气元器件进行连接，经过不同工作模块的相互配合作用，使启闭机1上伺服电机的动作保持一致，使闸门3顺畅的完成升降动作；当闸门3出现偏移或者故障时，控制器向延时继电器发出控制指令，来修正设定不同的工作时间节点，配合电流调节器来设定伺服电机的不同工作参数，从而修正闸门3的位置和动作，解决故障，防止闸门3出现损坏，提升安全性。
41.利用gprs通讯器，用户可以通过上位机来实现远程控制，方便用户对闸门3进行操作，能够适用于多种不同的应用场景。
42.综上所述，本实用新型实施例中的一种螺管式启闭机同步调节装置基于单片机控制器的集成控制原理，配合多类型的电气元器件，能够向两个伺服电机同时传输触发控制指令和设定运行参数，使两个伺服电机的行程和速度保持一致同步，保证闸门顺畅完成升降动作，避免闸门运行出现故障，提升安全性和封闭效果；在闸门升降过程中，可以随时进
行调节，可操作性强，能够满足用户的不同操作需求。
43.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
44.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。