一種基于智能液壓控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于智能液壓控制系統，是基于單片機應用的智能液壓控制系統，將單片機控制、信號采集、光耦繼電器控制、過壓保護等新方法應用到預應力張拉控制領域，具體涉及到自動控制、液壓控制等行業領域。
【背景技術】
[0002]液壓系統因傳動力量大、易于傳遞及配置，廣泛應用于工業、民用行業，其中運用液壓技術的預應力張拉設備廣泛地應用于橋梁、高速、鐵路等施工領域，隨著液壓系統技術的成熟與發展，目前液壓系統中的執行元件除傳統手動控制閥外，還出現了依靠電磁來驅動的控制閥，可實現對控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數的控制，其控制精度和靈活性相比手動控制閥有一定優勢，因此電磁換向閥廣泛用于液壓控制系統。
[0003]目前，對電磁換向閥的控制方式主要有手動開關控制、PLC控制兩種方式。手動開關控制主要原理是通過對電磁線圈的工作回路通斷控制來實現，一般以點觸開關的形式出現。而在傳統預應力張拉領域，通過人工動操作方向閥切換方向、人工測量鋼絞線張拉長度，無法實時監控預應力鋼絞線承受的張拉力和張拉長度，測量精度不足。
[0004]PLC控制方式是目前自動控制系統中常見一種方式，其主要工作原理是通過對PLC控制器進行編程，控制器根據不同的指令驅動機械式繼電器，通過機械繼電器對電磁線圈進行控制。
[0005]傳統兩種方式目前應用比較廣泛，但也存在以下的不足:
[0006]首先，手動控制方式，雖然結構簡單、成本低，但無法實現自動控制，需要依靠操作人員進行手動控制。
[0007]其次，PLC控制技術相對成熟，但由于其控制端口是機械式繼電器，其響應速度、可靠性、使用壽命存在不足。另外，PLC控制器維護難度、成本相對較高。
[0008]綜上所述，自動控制、使用壽命、維護難度等方面存在一定的局限性，難以滿足當前的要求。
【發明內容】
[0009]本實用新型要解決的技術問題就在于以下三點:(I)使用常用微型控制器實現自動控制功能，可通過壓力傳感器、位移傳感器數據進行分析判斷，調節系統壓力。(2)可實現計算機遠程自動控制功能。(3)使用光耦繼電器替代現有機械式繼電器驅動方式。(4)系統具有過壓保護功能。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0011]—種基于智能液壓控制系統，其內部設計有單片機，單片機與光耦驅動電路連接，光耦驅動電路與光耦繼電器連接，光耦繼電器與可接入六路電磁換向閥連接，電磁閥工作回路串聯有保護繼電器；
[0012]單片機用于控制光耦驅動電路、光耦繼電器，可接入六路電磁換向閥；
[0013]該系統內部設計有與單片機連接的驅動電路、無線通信模塊;無線通信模塊用于單片機與計算機的通信傳輸。
[0014]它包括有與單片機連接的信號隔離器、位移傳感器;信號隔離器與壓力傳感器連接，壓力傳感器連接壓力顯示儀表，壓力顯示儀表通過輸出控制信號與保護繼電器連接。本系統通過對壓力傳感器、位移傳感器的信息采集、判斷，可實現壓力的智能調節。
[0015]驅動電路為RS485驅動電路。
[0016]無線通信模塊為433MHz無線通信模塊。
[0017]單片機為MSP430單片機。
[0018]本實用新型具有多重過壓自動保護功能，以提高系統安全性能，電磁閥工作回路串聯有保護繼電器，當壓力超過報警值時，顯示儀表輸出控制信號，保護繼電器由常閉切換為開路，自動關閉電磁閥。
[0019]本實用新型可通過RS485總線、433MHz無線兩種方式由計算機進行遠程控制，其特征是:內部設計有RS485驅動電路，433MHz無線通信模塊用于單片機與計算機的通信傳輸。
[0020]本實用新型內部有一個16位的MSP430微控制器作為主控制器，并將壓力傳感器、位移傳感器等信號與單片機的模數轉換器輸入端進行信息采集，根據單片機對壓力、位移數據的對比、判斷，計算出對應指令，并通過其端口對光耦繼電器的控制從而實現對電磁線圈的驅動功能。為提高系統可靠性，傳感器信號經過信號隔離器進行隔離。
[0021]本實用新型實現了六路電磁閥的工作控制，其實現方式是:根據電磁線圈的工作電壓、工作電流等電器參數，選擇了松下公司生產的AQV252G光親繼電器，其工作端的電氣可滿足24V、40W的電磁線圈的控制要求。選擇光耦繼電器的原因是光耦繼電器是通過內部光發射器控制可控硅，是一種無接觸式電功率開關，具有壽命長、噪音低、工作可靠等優點。
[0022]由于單片機端口驅動電流較小，無法直接驅動光耦繼電器，因此本控制內部設計有6路基于n)V301N場效應管的光耦繼電器驅動電路。通過單片機控制場效應管來驅動光耦繼電器，實現了全隔離、快速驅動的功能。
[0023]實現計算機對控制器遠程控制的功能的電路設計方案是:控制器設計一個隔離式RS485驅動電路，計算機指令可通過RS485總線進行傳輸，通過相應指令，單片機控制其端口高低電平，從而實現計算機遠程控制功能。同時為提高實用性，系統還設計有433MHz無線通信模塊，可實現無線控制。
[0024]由于液壓系統使用時所產生的作用力大，一旦出現過載，會存在一定的危險性，因此本實用新型中增加了過壓保護設計。其工作原理是，壓力顯示儀表內部有過壓輸出控制功能，其內部有一組繼電器正常狀態為常閉狀態，一旦出現過壓時，繼電器輸出為常開。應用此特性，可將此組繼電器串聯接入電磁閥的工作回路，當出現過壓時，繼電器自動斷開，此時電磁閥斷電，壓力無法繼續增加，從而起到保護功能。
[0025]綜上所述，本實用新型通過微型控制器的控制，內置信號采集電路、過壓保護電路、光耦繼電器驅動電路、電磁換向閥控制電路、隔離式RS485驅動電路，可實現電磁閥控制功能，并通過RS485總線或無線傳輸方式進行控制。且使用的單片機、光耦繼電器均為常用器件，設計難度可控、硬件成本低的特點，解決了傳統方式可靠性低、自動化程度低的問題，彌補了傳統方式的不足。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0027]圖2為本實用新型的光耦繼電器驅動電路示意圖；
[0028]圖3為本實用新型的隔離式RS485驅動電路示意圖；
[0029]圖4為本實用新型的系統過壓保護接線圖示意圖；
[0030]圖5為本實用新型的系統端口分布圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖1?5對本實用新型進行詳細描述:
[0032]—種基于智能液壓控制系統，其內部設計有單片機6，單片機6與光耦驅動電路7連接，光耦驅動電路7與光耦繼電器10連接，光耦繼電器10與可接入六路電磁換向閥12連接，電磁閥工作回路串聯有保護繼電器11;
[0033]單片機6用于控制光耦驅動電路7、光耦繼電器10，可接入六路電磁換向閥12;
[0034]該系統內部設計有與單片機6連接的驅動電路8、無線通信模塊9;無線通信模塊9用于單片機與計算機的通信傳輸。
[0035]它包括有與單片機6連接的信號隔離器5、位移傳感器3;信號隔離器5與壓力傳感器I連接，壓力傳感器I連接壓力顯示儀表4，壓力顯示儀表4通過輸出控制信號2與保護繼電器11連接。
[0036]驅動電路8為RS485驅動電路。
[0037]無線通信模塊9為433MHz無線通信模塊。
[0038]單片機6為MSP430單片機。
[0039]本實用新型所使用的電源為DC24V\5A，使用時禁止使用其他電壓的電源進行工作，以防止控制器因過壓損壞。將六路電磁閥接入控制器，并對端口號進行標記。將控制器RS485數據線與計算機進行連接，系統檢查無誤后，接通電源。
[0040]打開計算機控制系統，根據端口編號及電磁閥功能進行編號，例如進油閥、回油閥等，以便于直觀控制。
[0041]配置完后，用戶可直接通過計算機對電磁閥的遠程控制。
【主權項】
1.一種基于智能液壓控制系統，其特征在于:其內部設計有單片機(6)，單片機(6)與光耦驅動電路(7 )連接，光耦驅動電路(7 )與光耦繼電器(1 )連接，光耦繼電器(1 )與可接入六路電磁換向閥(12)連接，電磁閥工作回路串聯有保護繼電器(11); 單片機(6)用于控制光耦驅動電路(7)、光耦繼電器(10)，可接入六路電磁換向閥(12); 該系統內部設計有與單片機(6)連接的驅動電路(8)、無線通信模塊(9);無線通信模塊(9)用于單片機與計算機的通信傳輸。2.根據權利要求1所述的基于智能液壓控制系統，其特征在于:它包括有與單片機(6)連接的信號隔離器(5)、位移傳感器(3);信號隔離器(5)與壓力傳感器(I)連接，壓力傳感器(I)連接壓力顯示儀表(4)，壓力顯示儀表(4)通過輸出控制信號(2)與保護繼電器(11)連接。3.根據權利要求1所述的基于智能液壓控制系統，其特征在于:驅動電路(8)為RS485驅動電路。4.根據權利要求1所述的基于智能液壓控制系統，其特征在于:無線通信模塊(9)為433MHz無線通信模塊。5.根據權利要求1所述的基于智能液壓控制系統，其特征在于:單片機(6)為MSP430單片機。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于智能液壓控制系統，是基于單片機應用的智能液壓控制系統，將單片機控制、信號采集、光耦繼電器控制、過壓保護等新方法應用到預應力張拉控制領域，具體涉及到自動控制、液壓控制等行業領域。其內部設計有單片機，單片機與光耦驅動電路連接，光耦驅動電路與光耦繼電器連接，光耦繼電器與可接入六路電磁換向閥連接，電磁閥工作回路串聯有保護繼電器；單片機用于控制光耦驅動電路、光耦繼電器，可接入六路電磁換向閥；該系統內部設計有與單片機連接的驅動電路、無線通信模塊；無線通信模塊用于單片機與計算機的通信傳輸。
【IPC分類】F15B21/08, F15B19/00
【公開號】CN205244023
【申請號】CN201520992297
【發明人】劉付鵬, 王輔宋, 劉文峰, 謝鎮, 劉國勇, 李松
【申請人】江西飛尚科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月4日