一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統及其控制方法
2023-10-05 03:16:24
專利名稱：一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及填築工程施工領域，具體涉及一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統及其控制方法。
背景技術：
擊實儀用於公路、水電水利、鐵路、市政等填築工程施工，測定土的含水量與幹密度的關係，以確定土的最佳含水量和相應的最大幹密度。藉以了解土的壓實性能，作為工地土基壓實控制的依據。根據土工試驗規範要求，將土料裝入直徑30釐米的圓筒內，用直徑15釐米重35.2公斤的擊錘提升60釐米高，然後自由下落擊實土料，這樣連續擊實88次，且每擊打一次料筒要轉動一定角度，保證土料擊實均勻，通過稱量土試塊的重量，從而計算出各項參數。目前廣泛使用的擊實儀主要分為手動控制和自動控制兩種控制方式，其中手動控制方式操作太過頻繁，而且精度不高，勞動強度大，容易造成擊打強度和角度不均衡影響到最終的測試數據；而自動控制方式，其主要都是購買時就已經預置了固定的轉動頻率和擊打頻率，後期修改頻率較為困難，而且土料桶的轉動頻率和重錘的擊打頻率不易相互協調。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統及其控制方法，解決現有的擊實儀轉動和錘擊頻率不協調，更改頻率不方便，以及控制方式過於繁瑣和複雜的問題。為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案:一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統，包括自動控制電路，該電路主要由電源控制裝置、手動自動轉換開關、手動操作按鈕、控制繼電器、電腦控制板和限位傳感器組成，其中所述控制繼電器的線圈、手動自動轉換開關的手動檔、手動操作按鈕依次串接後連接在電源控制裝置上，所述電腦控制板也與電源控制裝置相連接，並且電腦控制板還與手動自動轉換開關中的自動檔以及安裝在擊實儀上用於限制重錘升降高低距離的上限位傳感器和下限位傳感器相連接，所述控制繼電器的常開接點設置在用於轉動土料桶角度的轉動氣缸供電電源上以及用於控制重錘升降的升降氣缸電源上。更進一步的技術方案是，所述電腦控制板主要由AT89S52集成電路單片機、數碼顯示裝置、繼電器驅動裝置、人機接口按鍵和限位傳感器組成；其中所述AT89S52集成電路單片機連接有復位按鍵，還連接有11.0592M外部晶振時鐘電路，該電路中的晶振兩端分別連接有分別連一隻30pf電容；所述數碼顯示裝置包括三組共陽數碼管，分別用於錘擊次數的預置、錘擊次數的顯示和轉桶次數的預置，每組共陽數碼管採用兩個NPN型的三極體驅動，三極體的基極連接AT89S52集成電路單片機的P2 口上，共陽數碼管的筆畫端經過480 Ω的電阻限流全部接在了 PO 口上；所述繼電器驅動裝置包括電壓為5V的微型繼電器；所述人機接口按鍵包括兩個用於設備的啟動與停止的按鍵、兩個用於擊實次數的預置按鍵和兩個用於轉桶次數的預置按鍵，其中四個預置按鍵接在AT89S52集成電路單片機的P2 口上，啟動與停止按鍵接在AT89S52集成電路單片機的P3 口上；所述上限位傳感器和下限位傳感器分別連接在所述AT89S52集成電路單片機的第14和15腳。更進一步的技術方案是，所述手動自動轉換開關的手動檔分為提升手動檔、下降手動檔和轉桶手動檔，手動自動轉換開關的自動檔分為提升自動檔、下降自動檔和轉桶自動檔，所述控制繼電器的線圈分為提升線圈、下降線圈和轉桶線圈，所述控制繼電器的常開接點分為提升接點、下降接點和轉桶接點，所述提升線圈、提升手動檔、手動提升按鈕依次串接，所述下降線圈、下降手動檔和手動下降按鈕依次串接，所述轉桶線圈、轉桶手動檔和手動轉桶按鈕依次串接，所述提升接點串接在升降氣缸上用於控制重錘提升的電控閥線圈供電電源上，所述下降接點串接在升降氣缸上用於控制重錘下降的電控閥線圈供電電源上，所述轉桶接點串接在用於轉動土料桶角度的轉動氣缸電控閥線圈供電電源上，所述提升線圈和提升接點相匹配，下降線圈和下降接點相匹配，轉桶線圈和轉桶接點相匹配。更進一步的技術方案是，所述提升線圈還串接有與下降線圈相匹配的常閉接點，所述下降線圈還串接有與提升線圈相匹配的常閉接點。更進一步的技術方案是，電源控制裝置主要由電源變壓器，整流橋、濾波電容和穩壓器組成。更進一步的技術方案是，電源控制裝置連接有由LED發光二極體和降壓電阻串接成的工作提示燈電路。一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制方法，包括重錘升降控制方法和轉桶轉動控制方法，其中所述重錘升降控制方法如下:狀態初始化，如果設備是初始化狀態，將主流程置為上升狀態，設定轉桶轉動等待時間I秒，並設定從流程為待轉動狀態；如果設備不是初始化狀態，判斷是否處於提升狀態，如果是，則提升繼電器通電；如果設備不是提升狀態，判斷是否處於頂端狀態，如果是，則提升繼電器斷電，記錄一次擊實次數，設置為下降狀態；如果設備不是處於頂端狀態，判斷是否處於下降狀態，如果是，則下降繼電器通電；如果設備不是處於下降狀態，判斷是否處於低端狀態，如果是，則下降繼電器斷電，設置為提升狀態，設置為轉桶轉動狀態；如果設備不是處於低端狀態，或者記錄到擊實次數滿足預定次數時復位設備，結束擊實儀；所述桶轉動控制方法如下:判斷轉桶轉動狀態，如果是，則判斷轉盤等待時間是否結束；如果等待時間已經結束，則判斷轉盤是否啟動，如果沒有啟動，則設置轉動時間；如果轉盤已經啟動，則判斷轉盤轉動時間是否到預定轉動時間，如果是，則轉盤轉動停止；設置轉盤為以轉動狀態。與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明功能完善，工作穩定可靠，操作靈活準確，動作協調，使擊實儀實現了全自動，大大提高了工作效率；並且由於該系統結構和控制方法都非常簡單，成本低廉，也為擊實儀佔有更大市場創造了條件，具有更為廣闊的應用前景。
圖1為使用本發明電氣控制系統的全自動氣動擊實儀結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統一個實施例的電路連接圖。圖4為本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統一個實施例的電腦控制板連接示意圖。圖5為本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制方法一個實施例的重錘升降控制流程示意圖。圖6為本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制方法一個實施例的轉桶轉動控制流程示意圖。圖7為本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統另一個實施例中按鍵掃描流程示意圖。圖8為本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統另一個實施例中長按下延時快速滾動功能實現流程示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。圖1和圖2不出使用本發明電氣控制系統的全自動氣動擊實儀一個實施例:一種全自動擊實儀，包括用於轉動土料桶的轉動裝置、用於捶打土料桶的錘擊裝置，以及用於控制轉動裝置和錘擊裝置動作的控制系統5 ;所述轉動裝置主要是由棘輪轉盤2、轉動氣缸3和拔叉4構成，所述棘輪轉盤2安裝在底座I上，其上固定土料桶6，棘輪轉盤2的邊緣設有一圈棘齒，所述拔叉4的尖端卡入所述棘齒內，拔叉4的末端與轉動氣缸3相連；所述錘擊裝置主要由重錘7、鎖定杆8、鎖定裝置、上限位架9、滑動架10、升降汽缸11、下限位架12和支柱13構成，所述支柱13固定在底座I上，上限位架9和下限位架12固定套接在支柱13上，所述滑動架10的一端滑動套接在上限位架9和下限位架12之間的支柱13上，滑動架10的另一端通過鎖定裝置與鎖定杆8相套接，所述重錘7與鎖定杆8的底部相連接並且懸至土料桶6的上方，所訴升降汽缸11的底部固定在底座I上，升降汽缸11的頂部連接在所述滑動架10的中部；所述轉動氣缸3和升降汽缸11均與控制系統相連接5 ;鎖定裝置固定在滑動架10的另一端，其主要由鎖定片101和彈簧102構成，所述鎖定杆8設有齒端靠下的棘齒81，所述鎖定片101通過彈簧102卡扣在所述齒端靠下的棘齒81上，主要用於根據實際的料桶6中土料的高度來調節重錘7的錘擊高度和位置，實現每次重錘的提升高度為定值(60釐米)，達到擊實精度。
圖3不出本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的一個實施例:一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統，包括自動控制電路，該電路主要由電源控制裝置、手動自動轉換開關、手動操作按鈕、控制繼電器、電腦控制板和限位傳感器組成，其中所述控制繼電器的線圈、手動自動轉換開關的手動檔、手動操作按鈕依次串接後連接在電源控制裝置上，所述電腦控制板也與電源控制裝置相連接，並且電腦控制板還與手動自動轉換開關中的自動檔以及安裝在擊實儀上用於限制重錘升降高低距離的上限位傳感器和下限位傳感器相連接，所述控制繼電器的常開接點設置在用於轉動土料桶角度的轉動氣缸供電電源上以及用於控制重錘升降的升降氣缸電源上。圖4不出了本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的另一個實施例，所述電腦控制板主要由AT89S52集成電路單片機、數碼顯示裝置、繼電器驅動裝置、人機接口按鍵和限位傳感器組成；其中所述AT89S52集成電路單片機連接有復位按鍵，還連接有
11.0592M外部晶振時鐘電路，該電路中的晶振兩端分別連接有分別連一隻30pf電容；所述數碼顯示裝置包括三組共陽數碼管，分別用於錘擊次數的預置、錘擊次數的顯示和轉桶次數的預置，每組共陽數碼管採用兩個NPN型的三極體驅動，三極體的基極連接AT89S52集成電路單片機的P2 口上，共陽數碼管的筆畫端經過480Ω的電阻限流全部接在了 PO 口上；所述繼電器驅動裝置包括電壓為5V的微型繼電器；所述人機接口按鍵包括兩個用於設備的啟動與停止的按鍵、兩個用於擊實次數的預置按鍵和兩個用於轉桶次數的預置按鍵，其中四個預置按鍵接在AT89S52集成電路單片機的P2 口上，啟動與停止按鍵接在AT89S52集成電路單片機的P3 口上；所述上限位傳感器和下限位傳感器分別連接在所述AT89S52集成電路單片機的第14和15腳。根據本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的另一個實施例，結合圖3可知，所述手動自動轉換開關的手動檔分為提升手動檔、下降手動檔和轉桶手動檔，手動自動轉換開關的自動檔分為提升自動檔、下降自動檔和轉桶自動檔，所述控制繼電器的線圈分為提升線圈TQ、下降線圈XQ和轉桶線圈ZQ，所述控制繼電器的常開接點分為提升接點TQ-1、下降接點XQ-1和轉桶接點ZQ-1，所述提升線圈TQ、提升手動檔、手動提升按鈕ANl依次串接，所述下降線圈XQ、下降手動檔和手動下降按鈕AN2依次串接，所述轉桶線圈ZQ、轉桶手動檔和手動轉桶按鈕AN3依次串接，所述提升接點TQ-1串接在升降氣缸上用於控制重錘提升的電控閥線圈T供電電源上，所述下降接點XQ-1串接在升降氣缸上用於控制重錘下降的電控閥線圈X供電電源上，所述轉桶接點ZQ-1串接在用於轉動土料桶角度的轉動氣缸電控閥線圈Z供電電源上，所述提升線圈TQ和提升接點TQ-1相匹配，下降線圈XQ和下降接點XQ-1相匹配，轉桶線圈ZQ和轉桶接點ZQ-1相匹配。根據本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的一個優選實施例，所述提升線圈TQ還串接有與下降線圈XQ相匹配的常閉接點XQ-2，所述下降線圈XQ還串接有與提升線圈TQ相匹配的常閉接點TQ-2。根據本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的一個優選實施例，電源控制裝置主要由電源變壓器，整流橋、濾波電容和穩壓器組成。根據本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的一個優選實施例，電源控制裝置連接有由LED發光二極體和降壓電阻Rl串接成的工作提示燈電路。圖5和圖6示出了本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制方法的一個實施例:一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制方法，包括重錘升降控制方法和轉桶轉動控制方法，其中所述重錘升降控制方法如下:狀態初始化，如果設備是初始化狀態，設定重錘升降控制為上升狀態，設定轉桶轉動等待時間，並設定從轉桶轉動控制為待轉動狀態；如果設備不是初始化狀態，判斷是否處於提升狀態，如果是，則提升繼電器通電；如果設備不是提升狀態，判斷是否處於頂端狀態，如果是，則提升繼電器斷電，記錄一次擊實次數，設置為下降狀態；如果設備不是處於頂端狀態，判斷是否處於下降狀態，如果是，則下降繼電器通電；如果設備不是處於下降狀態，判斷是否處於低端狀態，如果是，則下降繼電器斷電，設置為提升狀態，設置為轉桶轉動狀態；如果設備不是處於低端狀態，或者記錄到擊實次數滿足預定次數時復位設備，結束擊實儀；所述桶轉動控制方法如下:判斷轉桶轉動狀態，如果是，則判斷轉盤等待時間是否結束；如果等待時間已經結束，則判斷轉盤是否啟動，如果沒有啟動，則設置轉動時間；如果轉盤已經啟動，則判斷轉盤轉動時間是否到預定轉動時間，如果是，則轉盤轉動停止；設置轉盤為以轉動狀態。該方法具體的說:重錘升降控制為主流程，轉桶轉動控制定位從流程，當在系統被設置為運行狀態時，將開始執行主流程的運行，先由初始狀態開始，此狀態時，會將主流程置為上升狀態，並且設定轉桶轉動等待時間I秒，並設定從流程為待轉動狀態。在上升狀態時，將控制汽缸上升電磁閥啟動，該狀態不是主動切換，而是被動切換，只有得到限位傳感器信號才會切換，從而在此之前，由於程序是循環運行，每次循環會向電磁閥發送運行狀態的信號，這樣也保證了上升運行的可靠性。當汽缸運行到上端，上限位傳感器發送脈衝到單片機P3.3 口觸發計時器1，此時計時器I產生中斷，運行中斷函數，將主流程狀態置為上端狀態。主流程在上端狀態時，停止上升電磁閥，置位為下降狀態，並將錘擊次數加一。程序再次循環進入，將進入下降狀態的執行，控制下降電磁閥啟動。當到達下端時，觸發下限位傳感器，下限位傳感器發送脈衝到單片機P3.4 口觸發計時器0，計時器O產生中斷，運行中斷函數，置位主流程為下端狀態。程序再次循環進入主流程，執行下端狀態操作，停止下降動作，同時判斷錘擊次數是否達到設定值。如果達到，將系統置位為初始狀態，並復位系統；否則，置位為上升狀態，設置轉桶為待轉動，設置轉桶轉動等待時間。當轉盤最開始為待轉動狀態，當擊錘開始上升後，延時I秒，轉盤啟動運行，運行I秒時間，轉盤停止。其中使用了兩個非停機延時，該延時是通過系統全局時鐘來實現。此方法設計的系統還具有停機可記錄運行狀態，再次啟動，將繼續停止前狀態繼續執行的功能特點。當按下停止按鈕後，系統被置位為停止狀態，執行關閉各運動設備命令，但主流程和從流程的狀態並沒有改變，因此再次按下啟動按鈕後，設備將繼續上次的主流程狀態和從流程狀態，以及錘擊次數計數，繼續運行。
本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統，包含7個按鍵，啟動，停止，設定錘擊次數加減，設定轉桶次數加減，系統復位功能。對應為啟動按鈕的功能是設置系統為運行狀態，停止按鈕的功能是設置系統為停止狀態。擊錘次數設定加減按鍵調整擊錘次數設定值，轉桶次數設定加減按鍵調整擊錘次數設定值，並在數碼管上顯示。系統復位按鍵控制整個系統復位。由圖4可知，按鍵與AT89S52集成電路單片機的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7，Pl.7，P3.0, P3.1埠相連，當按鍵按下後，埠電平被強制拉低，埠寄存器表現為O狀態。該系統通過對按鍵連接埠寄存器掃描方式，來得到按鍵的狀態。復位按鍵直接連接到單片機的復位端，當按下後復位端產生高電平，對單片機進行復位。如圖7所示，按鍵流程總體可分為兩條主線，一條為按鍵掃描，另一條為按鍵執行。按鍵掃描與按鍵執行不在同一流程中，即一次程序主循環只能完成按鍵掃描或者按鍵操作。在按鍵掃描中有兩種鍵碼的記錄，一種是按鍵鍵碼，主要是在掃描流程中記錄按下了哪個按鍵，按鍵鍵碼可能會出現誤判斷，在鍵碼真實性驗證流程中會進行更正。另一種是執行鍵碼，這種是在確定了按鍵的真實性後，確定的需要執行的鍵碼。它在鍵碼執行操作過程中會根據執行鍵碼的結果進入對應分支執行按鍵相應操作。在這樣設計的基礎上可以實現按下立即執行、按下後抬起執行、按下後延時一段時間執行、按下後連續執行等動作響應方式。該系統按鍵採用了按下後抬起動作響應方式，而計數器按鍵還具有長按一段時間後可以實現計數器快速滾動的功能。按鍵防抖技術實現:掃描按鍵後，如果有按鍵動作將記錄該按鍵鍵碼，由於有按鍵抖動問題，因此需要採用防抖措施，接下來需要對按鍵進行真實性驗證，在此步驟當檢測到有按鍵時，將等待200毫秒後再次檢測如果仍然有按鍵，且鍵碼一致，將記錄該按鍵執行碼，等待下一次主循環執行按鍵操作。起執彳丁功能實現:抬起動作執彳丁功能是在按鍵已經確認了執彳丁按鍵鍵碼後，在執行按鍵操作之前再次進行按鍵掃描，檢測按鍵鍵碼是否為空，即已經抬起，一旦檢測到按鍵已經抬起就執行相應按鍵操作，並復位按鍵各狀態，完成一次完整的按鍵操作，否則暫不處理等待下一系統主循環再次檢測該按鍵情況。如圖8所示，長按下延時快速滾動功能實現方法:按鍵在已經確定被按下且確定了執行碼後，程序開始等待抬起狀態，此時記錄下系統時間，開始等待，當程序反覆進入判斷抬起程序時，並且判斷如果等待時間已經超過I秒鐘，程序將延時100毫秒，直接進入執行。此處100毫秒是用來控制快速滾動速度的。下次進入該程序，仍然判斷是否未抬起，是否按下時間已經超過I秒，如果都滿足，將繼續進入延時100毫秒後直接執行按鍵操作。數碼管顯示實現方法:數碼管顯示採用逐位滾動的顯示方式，Ims刷新一次，頻率為1kHz，對於肉眼觀察，可以認為是一直顯示的。每次操作過程為關閉當前數碼管，點亮下一數碼管並顯示其數據，直到最後一位時將又循環到第一位。刷新頻率來自於定時器2的中斷產生，刷新操作在中斷函數中定義。數字到數碼管顯示處理:定義從0-9的10個對應的數碼管顯示碼值，同時定義了六個數碼管顯示的碼值緩衝區，對於需要顯示的數字，轉換成對應的碼值保存到緩衝區中。當刷新時，直接將緩衝區數值送到數碼管埠即可顯示。本發明一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統的工作原理:
可實現手動和自動兩種功能，手動功能主要用於系統調試，自動功能用於系統的自動運行。手動狀態:系統上電後，手動-自動轉換開關打向手動檔。按下ANl按鈕繼電器TQ得電，TQ-1閉合，T線圈通電，提升汽缸上升，同時TQ-2斷開，使AN2失效，避免誤操作。鬆開按鈕停止動作；同樣，按下AN2按鈕繼電器XQ得電，XQ-1閉合，X線圈通電，提升汽缸下降，同時XQ-2斷開，使ANl失效，避免誤操作。鬆開按鈕停止動作；當按下AN3按鈕繼電器ZQ得電，ZQ-1閉合，Z線圈通電，轉桶汽缸伸出，轉桶一次，鬆開按鈕汽缸回位。自動狀態:系統上電後，手動-自動轉換開關打向自動檔。錘擊次數默認為88次,如需改變，請按動調節按鈕，設置擊錘次數，然後按下啟動按鍵，電腦控制TQ通電，提升汽缸帶動擊錘上升，約I秒後ZQ得電轉桶汽缸伸出，推動料筒轉動一次，然後回位。提升汽缸繼續上升，當汽缸帶動滑動架到達上限位傳感器時，傳感器向電腦發送信號，電腦接受到信號後發出指令使TQ斷電XQ通電，停止上升動作並轉為下降動作，同時電腦計數器計數一次，並在數碼管上顯示；當提升汽缸帶動滑動架下降到下限位傳感器時，下限位傳感器向電腦發送信號，電腦接受到信號後發出指令使XQ斷電TQ得電，提升汽缸上升……如此往復，實現擊實儀的自動運行。當錘擊計數器的值達到其設定值時，擊實儀停止工作。在自動運行中，如出現問題需要停止運行時，請按下停止按鈕，擊實儀將停止工作，電腦會保持系統狀態。當問題處理完需要重新運行時，只需按下啟動按鈕擊實儀會繼續以原來的狀態工作，並在原來的基礎上計數。本發明具有以下特點:1、自動擊實循環中，如果中途停止工作，再次啟動後，將以原來的狀態工作，保留原來的擊實次數，不會清零。這樣可有效避免中途停止而造成試塊的報廢，節省時間和勞力。2、本系統的電氣控制部分由單片機控制，單片機上有3個微型繼電器，其工作電壓為5V，而系統還設計了由3個12V電壓供電的控制繼電器，這樣設計可以降低由微型繼電器直接控制220V交流線圈 所帶來的幹擾，增加了系統的抗幹擾能力。3、本系統設計了手動和自動兩種動作方式。手動方式為系統調試階段使用，自動方式為系統正常工作時使用，為設備維護提供了方便。4、該系統具有擊實次數可預先設定，除能滿足目前88次的國家標準外，還能滿足更多規範要求，使設備應用範圍更加廣泛。5、該系統設計了防抖功能，使操作更準確靈活。增加了按鍵延時快速增加功能，按鍵抬起執行功能，避免了硬體電路對按鍵防抖的開支與電路的複雜化。
權利要求
1.一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統，其特徵在於:包括自動控制電路，該電路主要由電源控制裝置、手動自動轉換開關、手動操作按鈕、控制繼電器、電腦控制板和限位傳感器組成，其中所述控制繼電器的線圈、手動自動轉換開關的手動檔、手動操作按鈕依次串接後連接在電源控制裝置上，所述電腦控制板也與電源控制裝置相連接，並且電腦控制板還與手動自動轉換開關中的自動檔以及安裝在擊實儀上用於限制重錘升降高低距離的上限位傳感器和下限位傳感器相連接，所述控制繼電器的常開接點設置在用於轉動土料桶角度的轉動氣缸供電電源上以及用於控制重錘升降的升降氣缸電源上。
2.根據權利要求1所述的一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統，其特徵在於:所述電腦控制板主要由AT89S52集成電路單片機、數碼顯示裝置、繼電器驅動裝置、人機接口按鍵和限位傳感器組成；其中所述AT89S52集成電路單片機連接有復位按鍵，還連接有11.0592M外部晶振時鐘電路，該電路中的晶振兩端分別連接有分別連一隻30pf電容；所述數碼顯示裝置包括三組共陽數碼管，分別用於錘擊次數的預置、錘擊次數的顯示和轉桶次數的預置，每組共陽數碼管採用兩個NPN型的三極體驅動，三極體的基極連接AT89S52集成電路單片機的P2 口上，共陽數碼管的筆畫端經過480Ω的電阻限流全部接在了 PO 口上；所述繼電器驅動裝置包括電壓為5V的微型繼電器；所述人機接口按鍵包括兩個用於設備的啟動與停止的按鍵、兩個用於擊實次數的預置按鍵和兩個用於轉桶次數的預置按鍵，其中四個預置按鍵接在AT89S52集成電路單片機的P2 口上，啟動與停止按鍵接在AT89S52集成電路單片機的P3 口上；所述上限位傳感器和下限位傳感器分別連接在所述AT89S52集成電路單片機的第14和15腳。
3.根據權利要求1或2所述的一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統,其特徵在於:所述手動自動轉換開關的手動檔分為提升手動檔、下降手動檔和轉桶手動檔，手動自動轉換開關的自動檔分為提升自動檔、下降自動檔和轉桶自動檔，所述控制繼電器的線圈分為提升線圈、下降線圈和轉桶線圈，所述控制繼電器的常開接點分為提升接點、下降接點和轉桶接點，所述提升線圈、提升手動檔、手動提升按鈕依次串接，所述下降線圈、下降手動檔和手動下降按鈕依次串接，所述轉桶線圈、轉桶手動檔和手動轉桶按鈕依次串接，所述提升接點串接在升降氣缸上用於控制重錘提升的電控閥線圈供電電源上，所述下降接點串接在升降氣缸上用於控制重錘下降的電控閥線圈供電電源上，所述轉桶接點串接在用於轉動土料桶角度的轉動氣缸電控閥線圈供電電源上，所述提升線圈和提升接點相匹配，下降線圈和下降接點相匹配，轉桶線圈和轉桶接點相匹配。
4.根據權利要求3所述的一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統,其特徵在於:所述提升線圈還串接有與下降線圈相匹配的常閉接點，所述下降線圈還串接有與提升線圈相匹配的常閉接點。
5.根據權利要求1或2所述的一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統，其特徵在於:所述電源控制裝置主要由電源變壓器，整流橋、濾波電容和穩壓器組成。
6.根據權利要求1或2所述的一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統,其特徵在於:所述電源控制裝置連接有由LED發光二極體和降壓電阻串接成的工作提示燈電路。
7.一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制方法，其特徵在於:包括重錘升降控制方法和轉桶轉動控制方法，其中所述重錘升降控制方法如下: 狀態初始化，如果設備是初始化狀態，將主流程置為上升狀態，設定轉桶轉動等待時間I秒，並設定從流程為待轉動狀態； 如果設備不是初始化狀態，判斷是否處於提升狀態，如果是，則提升繼電器通電； 如果設備不是提升狀態，判斷是否處於頂端狀態，如果是，則提升繼電器斷電，記錄一次擊實次數，設置為下降狀態； 如果設備不是處於頂端狀態，判斷是否處於下降狀態，如果是，則下降繼電器通電； 如果設備不是處於下降狀態，判斷是否處於低端狀態，如果是，則下降繼電器斷電，設置為提升狀態，設置為轉桶轉動狀態； 如果設備不是處於低端狀態，或者記錄到擊實次數滿足預定次數時復位設備，結束擊實儀； 所述桶轉動控制方 法如下: 判斷轉桶轉動狀態，如果是，則判斷轉盤等待時間是否結束； 如果等待時間已經結束，則判斷轉盤是否啟動，如果沒有啟動，則設置轉動時間； 如果轉盤已經啟動，則判斷轉盤轉動時間是否到預定轉動時間，如果是，則轉盤轉動停止; 設置轉盤為以轉動狀態。
全文摘要
本發明涉及填築工程施工領域，具體涉及一種用於全自動氣動擊實儀的電氣控制系統及其控制方法，包括自動控制電路，該電路主要由電源控制裝置、手動自動轉換開關、手動操作按鈕、控制繼電器、電腦控制板和限位傳感器組成。本發明功能完善，工作穩定可靠，操作靈活準確，動作協調，使擊實儀實現了全自動，大大提高了工作效率；並且由於該系統結構和控制方法都非常簡單，成本低廉，也為擊實儀佔有更大市場創造了條件，具有更為廣闊的應用前景。
文檔編號G05D3/12GK103197689SQ20131009030
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月20日 優先權日2013年3月20日
發明者楊光, 陳華, 楊建平, 吳高見, 孫林智, 梁濤, 唐暉, 丁曉勇, 李翔 申請人:中國水利水電第五工程局有限公司