電液比例控制器的製作方法

2023-08-13 02:43:01 2

專利名稱：電液比例控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用於水輪機調速器液壓伺服系統的控制器，尤其涉及適用於電液比例閥控制的電液比例控制器。
背景技術：
電液比例閥是一種把連續變化的電輸入信號成比例地轉換成液壓輸出信號的電液轉換元件，其性能已達到或接近伺服閥的性能，同時又具有抗汙染能力強、成本低的優點，在液壓控制中獲得了十分廣泛的應用，電液比例控制器是將控制信號轉換為適應於比例控制閥的功率驅動信號。
目前應用於水輪機調速器液壓伺服系統中的電液比例控制器，一般採用集成電路或單片機來進行控制，其電路複雜，調試難度大，可靠性較低，影響水輪機調速器的安全可靠運行。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種適用於水輪機調速器液壓伺服系統的電液比例控制器，這種控制器提高了水輪機調速器的可靠性，減少了事故，便於使用、維護及調整。
本實用新型所採用的技術方案是電液比例控制器包括模擬量輸入模塊，模擬量輸入模塊與控制器連接，將位移信號轉換為電信號輸入控制器，控制器與數字量輸出模塊連接，將控制信號通過數字量輸出模塊分兩路輸給脈衝放太電路，控制信號經脈衝放大電路進行功率放大後控制電液比例閥的輸出流量及方向。
控制器採用PCC控制器，包括時間處理單元，時間處理單元與處理器和存儲單元相連。
本實用新型的有益效果是利用PCC為硬體和脈衝放大電路實現電液比例閥的控制，取代了集成電路或單片機來進行控制，從而提高了電液比例控制器的可靠性，減少了事故，又因該裝置的功能主要由PCC控制和TPU功能模塊實現，更便於使用、維護及調整。


圖1是本實用新型的結構框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構和工作原理作詳細說明。
圖1中，電液比例控制器包括模擬量輸入模塊1，模擬量輸入模塊1與控制器2連接，將位移信號轉換為電信號輸入控制器2，控制器2與數字量輸出模塊3連接，將控制信號通過數字量輸出模塊3分兩路輸給脈衝放大電路4，控制信號經脈衝放大電路4進行功率放大後控制電液比例閥8的輸出流量及方向。控制器2採用PCC控制器，包括時間處理單元5，時間處理單元5與處理器6和存儲單元7相連。
採用可編程的計算機PCC控制器，在PCC控制器的基本控制單元中預先裝入專用程序，其工作步驟如下(1)將用於產生驅動電液比例閥A線圈的1號脈衝的TPU通道0配以TPU的專用功能模塊LTXdpwm0，該模塊設置為脈寬調製方式，若調製脈衝的周期為T，則脈衝的高電平寬度為HighTicks0，低電平寬度為LowTicks0＝T-HighTicks0。HighTicks0與LowTicksr0的時間單位均為TPU內部時鐘的周期。調整HighTicks0的大小即可調整驅動電液比例閥A線圈的電流的大小，從而調整電液比例閥的輸出流量。
(2)將用於產生驅動電液比例閥B線圈的2號脈衝的TPU通道1配以TPU的專用功能模塊LTXdpwm1，該模塊設置為脈寬調製方式，若調製脈衝的周期為T，則脈衝的高電平寬度為HighTicks1，低電平寬度為LowTicks1＝T-HighTicks1。HighTicks1與LowTicksr1的時間單位均為TPU內部時鐘的周期。調整HighTicks1的大小即可調整驅動電液比例閥B線圈的電流的大小，從而調整電液比例閥的輸出流量。
圖2中，PCC控制器2選用PP41，它集處理器(CPU)6、時間處理單元(TPU)5、數字量輸入接口、數字量輸出接口、通訊接口以及大液晶顯示器與鍵盤於一體，並且有6個可擴展的插槽，平均無故障時間(MTBF)可長達50萬小時；模擬量輸入模塊1選用AI351，該模塊1的輸入信號可為電壓或電流，用於油缸的位移反饋，數字量輸出模塊3選用DO135，該模塊3可與PCC控制器2的時間處理單元(TPU)5相連接。油缸的位移信號由電位器轉換為電信號經模擬量輸入模塊1的1、2、6腳送入模擬量輸入模塊1AI351，其輸出的信號通過Slot2插口送入PCC控制器2，PCC控制器2又由時間處理單元5TPU、處理器6CPU、存儲單元7組成，數字量輸出模塊3 DO135插在PCC控制器2的Slot1插口上，其模塊3輸出的脈寬調製信號送入脈衝放大電路4進行功率放大後控制電液比例閥8。
當油缸的位移小於給定位移時，其位移信號由電位器轉換為電信號，電信號由模擬量輸入模塊1接收並送入PCC控制器2，由預先裝入PCC控制器2的專用控制調節程序進行調節，PCC控制器2將控制信號輸出給數字量輸出模塊3接收，由數字量輸出模塊3輸出的脈寬調製信號送入脈衝放大電路4進行功率放大後輸出脈衝1使電液比例閥的A線圈帶電，控制油缸向開方向移動，從而使油缸的位移與給定位移趨向一致。當油缸的位移大於給定位移時，其位移信號由電位器轉換為電信號，電信號由模擬量輸入模塊1接收並送入PCC控制器2，PCC控制器2將控制信號輸出給數字量輸出模塊3接收，由數字量輸出模塊3輸出的脈寬調製信號送入脈衝放大電路4進行功率放大後輸出脈衝2使電液比例閥的B線圈帶電，控制油缸向關方向移動，從而使油缸的位移與給定位移趨向一致。在控制過程中，油缸的移動速度與電液比例閥線圈的電流大小成比例。
權利要求1.一種電液比例控制器，包括模擬量輸入模塊(1)，其特徵在於，模擬量輸入模塊(1)與控制器(2)連接，將位移信號轉換為電信號輸入控制器(2)，控制器(2)與數字量輸出模塊(3)連接，將控制信號通過數字量輸出模塊(3)分兩路輸給脈衝放大電路(4)，控制信號經脈衝放大電路(4)進行功率放大後控制電液比例閥(8)的輸出流量及方向。
2.根據權利要求1所述的電液比例控制器，其特徵在於，所說的控制器(2)採用PCC控制器，包括時間處理單元(5)，時間處理單元(5)與處理器(6)和存儲單元(7)相連。
專利摘要一種電液比例控制器，包括模擬量輸入模塊，模擬量輸入模塊與控制器連接，將位移信號轉換為電信號輸入控制器，控制器與數字量輸出模塊連接，將控制信號通過數字量輸出模塊分兩路輸給脈衝放大電路，控制信號經脈衝放大電路進行功率放大後控制電液比例閥的輸出流量及方向，控制器採用PCC控制器。本實用新型由於利用PCC為硬體，取代了集成電路或單片機，從而提高了電液比例控制器的可靠性，減少了事故，便於使用、維護及調整。
文檔編號F03B15/02GK2742177SQ20042008623
公開日2005年11月23日 申請日期2004年11月22日 優先權日2004年11月22日
發明者南海鵬, 姚李孝, 楊曉萍, 王德意 申請人:西安理工大學