一種新型的恆減速液壓站控制裝置的製作方法
2023-05-09 06:38:51 1
本實用新型屬於液壓制動控制系統技術領域，具體涉及一種新型的恆減速液壓站控制裝置。
背景技術：
恆減速液壓站控制系統是在正常工作情況下用於提升機的敞閘和抱閘，制動力的大小可由司機控制；恆減速控制功能是在提升機發生安全制動情況下，使提升機不論當時運行狀況如何都能按照給定的減速度進行運行，以確保安全平穩地制動，以減少對提升系統力的衝擊，採用它能夠大大的提高大型提升機的安全制動性能，礦井提升系統安全制動是在提升機事故狀態下，為防止事故擴大所必須採用的最後技術手段。在豎井和30度以上的斜井提升時，提升機制動力矩不得小於最大靜差力矩的三倍。但如果把大於或等於三倍靜力矩的制動力一次直接加到提升機上，將會產生過大的減速度。這樣，鋼絲繩將劇烈地擺動，很可能會引起斷絲，從而影響鋼絲繩的使用壽命，斜井提升機可能斷繩，載人的提升機將發生重大人身傷亡事故。
目前的提升系統，不論一級制動還是二級制動，制動力矩基本不變（二級制動只變一次）。即不論提升機是運行在正力、負力，還是平衡提升狀態，制動力矩均不能隨負荷的變化而變化，因此造成實際的減速度相差甚遠。恆減速控制系統多採用模擬電子電路和邏輯電路實現，系統故障率高、制動過程平穩性和可靠性差，調試困難或者基本調試不出來；採用單個測速機做為速度閉環控制元件安全性差；恆減速制動區域的判斷由提升機主控系統接口提供，自主判斷力差，經常出現制動動作誤差。
技術實現要素：
本實用新型為了解決上述技術問題，提供一種新型的恆減速液壓站控制裝置，其設計結構簡單、科學合理，使用方便；能夠利用PLC控制系統確保提升系統的可靠安全制動。
本實用新型所採用的技術方案是：一種新型的恆減速液壓站控制裝置，包括恆減速控制櫃、液壓系統、制動系統和提升系統，恆減速控制櫃表面設置有觸控螢幕，恆減速控制櫃內設置有PLC控制系統，PLC控制系統與觸控螢幕電性連接，PLC控制系統輸出端分別連接有液壓系統、制動系統和提升系統，液壓系統與制動系統連接，制動系統包括制動器和油壓傳感器，油壓傳感器安裝在制動器上，油壓傳感器與PLC控制系統相連，提升系統包括主電機、位置傳感器、雙速度檢測傳感器和升降主機，在升降主機上安裝有升降主機運行位置傳感器，升降主機上還設置有雙速度檢測傳感器，雙速度檢測傳感器包括一套永磁測速機和一套增量式光電編碼器，或者兩套均為增量式光電編碼器。
所述PLC控制系統包括液壓站工作運行時的邏輯控制系統、恆減速制動運行時的速度閉環控制系統和制動油壓的壓力閉環控制系統。
所述邏輯控制系統包括工作制動給定器、可調閥閉環控制器、比例放大器、比例閥和制動器，工作制動給定器輸出端連接在可調閥閉環控制器輸入端上，可調閥閉環控制器輸出端與比例放大器輸入端連接，放大後的信號通過比例閥連接在制動器上，可實現制動系統正常工作時的制動，採用高性能比例閥的控制方案，控制精度高，響應速度快，糾偏能力強。
所述壓力閉環控制系統包括油壓傳感器、壓力調節器、伺服放大器、伺服閥和制動器，油壓傳感器連接壓力調節器，壓力調節器與伺服放大器連接，伺服放大器輸出端連接在伺服閥上，伺服閥輸出端與油壓傳感器連接形成閉環，可實現制動系統的恆減速制動。
所述速度閉環控制系統包括絕對值器、AC開關、安全制動速度給定器、速度調節器和雙速度檢測傳感器，安全制動速度給定器的輸入端連接在AC開關的常開觸點與雙速度檢測傳感器連接，雙速度檢測傳感器一端連接在升降主機上，另一端與絕對值器連接，絕對值器連接在速度調機器上，可對主電機的速度進行實時監測。
這種恆減速液壓站的控制裝置的使用過程為：正常制動時，通過工作制定給定器將信號傳遞給可調閥閉環控制器上，在經過比例放大器和比例閥的放大作用傳遞到制動器上，達到正常的工作制動；恆減速制動過程中，通過制動器上的油壓傳感器將信號反饋給壓力調節器，經過伺服放大器和伺服閥的作用，達到恆減速制動的目的；升降主機上的雙速度檢測傳感器對升降主機的運行速度進行實時監測，並將檢測結果與絕對值器中設置的固定值進行比較，當檢測結果超出固定值所設置的範圍時，AC開關閉合，安全制動速度給定器工作，達到保護的作用。
本實用新型的有益效果：本技術方案提供一種新型的恆減速液壓站控制裝置，其設計結構簡單、科學合理，使用方便；PLC控制系統採用數位化PID調節液壓站制動系統的油壓來達到恆減速制動的目的，軟體系統運行穩定、調節精度高、限速跟蹤效果好；能夠採用觸控螢幕實時記錄提升系統的運行數據和速度曲線，也能夠利用雙速度檢測傳感器形成保護的雙線制，兩套編碼器的速度與速度相監視，當誤差超過一定範圍時，可以解除恆減速制動，達到提升系統的可靠安全制動。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為本實用新型的PLC控制系統流程圖；
圖中標記：1、恆減速控制櫃；101、PLC控制系統；
2、液壓系統；
3、制動系統；301、制動器；302、油壓傳感器；
4、提升系統；401、主電機；402、位置傳感器；403、雙速度檢測傳感器；404、升降主機；
5、邏輯控制系統；501、工作制動給定器；502、可調閥閉環控制器；503、比例放大器；504、比例閥；
6、壓力閉環控制系統；601、壓力調節器；602、伺服放大器；603、伺服閥；
7、速度閉環控制系統；701、絕對值器；702、AC開關；703、安全制動速度給定器；704、速度調節器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步的詳細說明。
實施例一、
如圖所示，一種新型的恆減速液壓站控制裝置，包括恆減速控制櫃1，恆減速控制櫃1表面設置有觸控螢幕102，恆減速控制櫃1內設置有PLC控制系統101，PLC控制系統101與觸控螢幕102電性連接，PLC控制系統101輸出端分別連接有液壓系統2、制動系統3和提升系統4，液壓系統2與制動系統3連接，制動系統3包括制動器301和油壓傳感器302，油壓傳感器302安裝在制動器301上，油壓傳感器302與PLC控制系統101相連，提升系統4包括主電機401、位置傳感器402、雙速度檢測傳感器403和升降主機404，在升降主機404上安裝有升降主機運行位置傳感器402，升降主機404上還設置有雙速度檢測傳感器403，雙速度檢測傳感器403包括一套永磁測速機和一套增量式光電編碼器。
PLC控制系統101包括液壓站工作運行時的邏輯控制系統5、恆減速制動運行時的速度閉環控制系統7和制動油壓的壓力閉環控制系統6。
邏輯控制系統5包括工作制動給定器501、可調閥閉環控制器502、比例放大器503、比例閥504和制動器301，工作制動給定器501輸出端連接在可調閥閉環控制器502輸入端上，可調閥閉環控制器502輸出端與比例放大器503輸入端連接，放大後的信號通過比例閥504連接在制動器301上，可實現制動系統3正常工作時的制動。
壓力閉環控制系統6包括油壓傳感器302、壓力調節器601、伺服放大器602、伺服閥603和制動器301，油壓傳感器302連接壓力調節器601，壓力調節器601與伺服放大器602連接，伺服放大器602輸出端連接在伺服閥603上，伺服閥603輸出端與油壓傳感器302連接形成閉環，可實現制動系統3的恆減速制動。
速度閉環控制系統7包括絕對值器701、AC開關702、安全制動速度給定器703、速度調節器704和雙速度檢測傳感器403，安全制動速度給定器703的輸入端連接在AC開關702的常開觸點與雙速度檢測傳感器403連接，雙速度檢測傳感器403一端連接在升降主機404上，另一端與絕對值器701連接，絕對值器701連接在速度調機器上，可對主電機401的速度進行實時監測。
這種恆減速液壓站控制裝置的使用過程為：正常制動時，通過工作制定給定器將信號傳遞給可調閥閉環控制器502上，在經過比例放大器503和比例閥504的放大作用傳遞到制動器301上，達到正常的工作制動；恆減速制動過程中，通過制動器301上的油壓傳感器302將信號反饋給壓力調節器601，經過伺服放大器602和伺服閥603的作用，達到恆減速制動的目的；升降主機404上的雙速度檢測傳感器403對升降主機404的運行速度進行實時監測，並將檢測結果與絕對值器701中設置的固定值進行比較，當檢測結果超出固定值所設置的範圍時，AC開關702閉合，安全制動速度給定器703工作，達到保護的作用。
實施例二、
一種新型的恆減速液壓站控制裝置，包括恆減速控制櫃1，恆減速控制櫃1表面設置有觸控螢幕102，恆減速控制櫃1內設置有PLC控制系統101，PLC控制系統101與觸控螢幕102電性連接，PLC控制系統101輸出端分別連接有液壓系統2、制動系統3和提升系統4，液壓系統2與制動系統3連接，制動系統3包括制動器301和油壓傳感器302，油壓傳感器302安裝在制動器301上，油壓傳感器302與PLC控制系統101相連，提升系統4包括主電機401、位置傳感器402、雙速度檢測傳感器403和升降主機404，在升降主機404上安裝有升降主機404運行位置傳感器402，升降主機404上還設置有雙速度檢測傳感器403，雙速度檢測傳感器403為兩套增量式光電編碼器。
PLC控制系統101包括液壓站工作運行時的邏輯控制系統5、恆減速制動運行時的速度閉環控制系統7和制動油壓的壓力閉環控制系統6。
邏輯控制系統5包括工作制動給定器501、可調閥閉環控制器502、比例放大器503、比例閥504和制動器301，工作制動給定器501輸出端連接在可調閥閉環控制器502輸入端上，可調閥閉環控制器502輸出端與比例放大器503輸入端連接，放大後的信號通過比例閥504連接在制動器301上，可實現制動系統3正常工作時的制動。
壓力閉環控制系統6包括油壓傳感器302、壓力調節器601、伺服放大器602、伺服閥603和制動器301，油壓傳感器302連接壓力調節器601，壓力調節器601與伺服放大器602連接，伺服放大器602輸出端連接在伺服閥603上，伺服閥603輸出端與油壓傳感器302連接形成閉環，可實現制動系統3的恆減速制動。
速度閉環控制系統7包括絕對值器701、AC開關702、安全制動速度給定器703、速度調節器704和雙速度檢測傳感器403，安全制動速度給定器703的輸入端連接在AC開關702的常開觸點與雙速度檢測傳感器403連接，雙速度檢測傳感器403一端連接在升降主機404上，另一端與絕對值器701連接，絕對值器701連接在速度調機器上，可對主電機401的速度進行實時監測。
這種恆減速液壓站的控制裝置使用過程為：正常制動時，通過工作制定給定器將信號傳遞給可調閥閉環控制器502上，在經過比例放大器503和比例閥504的放大作用傳遞到制動器301上，達到正常的工作制動；恆減速制動過程中，通過制動器301上的油壓傳感器302將信號反饋給壓力調節器601，經過伺服放大器602和伺服閥603的作用，達到恆減速制動的目的；升降主機404上的雙速度檢測傳感器403對升降主機404的運行速度進行實時監測，並將檢測結果與絕對值器701中設置的固定值進行比較，當檢測結果超出固定值所設置的範圍時，AC開關702閉合，安全制動速度給定器703工作，達到保護的作用。
本實施例與實施例一的區別僅在於本實施例的雙速度檢測傳感器403為兩套增量式光電編碼器，而實施例一的雙速度檢測傳感器403為一套永磁測速機和一套增量式光電編碼器。