專利名稱：液壓泵站自動控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動控制液壓泵站運行的電氣控制系統，尤其是能精確控制 油壓的液壓泵站自動控制系統。
背景技術：
目前，液壓系統中執行器及其操縱控制閥等散裝在各適當位置上的動力型液 壓站，其形態較為單一，它主要由液壓泵及驅動電動機、油箱及其附件、少數 必要的壓力控制閥等組成，因此經常稱之為液壓泵站。其主要功能是為液壓執 行器提供一定壓力和流量的油液，而系統的控制主要由散裝在主機各處的控制 閥來擔當。通常我們所說的液壓泵站一般均指小型液壓站，它按驅動裝置(主機) 要求供油，并控制油流的方向、壓力和流量，它適用于主機與液壓裝置可分離 的各種液壓機械。用戶購買后只要將液壓泵站與主機上的執行機構(油缸和油 馬達)用油管相連，液壓機械即可實現各種規定的動作、工作循環。液壓泵站 是由泵裝置、集成塊或閥組合、油箱、電氣盒組合而成。各部件功能與液壓站
相同，具體如下泵裝置一一上裝有電動機和油泵，它是液壓站的動力源，將 機械能轉化為液壓油的動力能。集成塊一一是由液壓閥及通道體組合而成。它 對液壓油實行方向、壓力、流量調節。閥組合一一是板式閥裝在立板上，板后 管連接，與集成塊功能相同。油箱一一是鋼板焊的半封閉容器，上還裝有濾油 網、空氣濾清器等，它用來儲油、油的冷卻及過濾。電氣控制系統分兩種形式
一種是設置有外接引線的端子板；另一種是配置有全套的控制電器。液壓站的
工作原理如下電動機帶動油泵旋轉，泵從油泵中吸油后打油，將機械能轉化 為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊(或閥組合)，由液壓閥實現方向、壓 力、流量調節后，經外接管路傳輸到液壓機械的油缸或油馬達中，從而控制了 液動機方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓機械做功。
目前，液壓泵站控制系統均能實現對泵站電動機和閥的自動控制，實現各種 動作，但是，均不能對油壓實行自動精確控制，或者需要手動調節溢流閥的工
作壓力，或者自動控制精度很差，控制誤差往往在20%以上。在要求嚴格的工作 場合， 一般的液壓泵站控制系統均不能勝任。
發明內容
為了克服現有的液壓泵站控制系統不能實現精確控制工作油壓的不足，本 發明提供一種液壓泵站自動控制系統，該液壓泵站自動控制系統不僅能實現對 電動機及泵閥的各種動作控制，而且能實現精確控制工作油壓。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
該系統包括可編程控制器PLC、變頻器及壓力傳感器，變頻器連接在帶動運動機構運動的液壓電動機前端，壓力傳感器安裝在油管上，變頻器和壓力傳感 器分別與可編程控制器PLC電連接。
本發明所述可編程控制器PLC上連接有作為人機交流界面的觸摸屏。所述的 可編程控制器PLC的控制流程包括如下步驟 建立運行頻率對應表；
以額定頻率啟動電動機，帶動液壓泵站運動機構下降；
判斷運動機構是否壓到剛性工件表面？如果否，則電動機仍以額定頻率運
轉，運動機構繼續下降；如果是，油壓上升，查找出液壓泵站設定壓力對應的 運行頻率；
變頻器以查找出的運行頻率運行，油壓繼續上升；
判斷油壓與設定工作壓力的差值是否達到設定值？如果否，則變頻器、電動 機仍以此頻率運行，運動機構仍繼續下降，油壓繼續上升；如果是，變頻器和 電動機停止運行，油壓上升到設定壓力，保持油壓。
本發明的有益效果是通過壓力傳感器傳送信號給PLC,通過PLC控制程序
實時控制變頻器及電動機的工作頻率，可以自動精確控制液壓泵站液壓油的工
作壓力，程序自動運行，操作簡便，控制精確達到3%以內。可編程控制器上還 可連接有作為人機交流界面的觸摸屏，工作壓力可以在觸摸屏上方便地設定。 PLC還可以方便地與上位計算機連接，通過上位機來設定工作壓力。不僅適用于 主機與液壓裝置可分離的各種液壓機械，還適用于主機與液壓裝置為一體的各 種液壓機械。
圖l是本發明的電路原理圖。 圖2為PLC控制程序流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
實施例本發明包括可編程控制器PLC、變頻器VVVF及壓力傳感器1，變頻 器VVVF連接在帶動運動機構運動的液壓電動機M前端，用于調節電動機M的工 作頻率，當液壓電動機M轉速發生變化，油管里的油壓也隨之發生變化；壓力 傳感器1安裝在油管上，變頻器VVVF和壓力傳感器1分別與可編程控制器PLC 電連接，油壓通過壓力傳感器1傳至可編程控制器PLC。通過可編程控制器PLC 程序實現各種控制。如圖1所示。在可編程控制器PLC上連接有作為人機交流 界面的觸摸屏TP。本例可編程控制器PLC的型號為ECIO。
可編程控制器PLC輸入端依次設置電源輸入接口，電動機接口，限位輸入接 口，電磁閥接口，傳感器接口，通訊接口。電源輸入接口連接380伏3相直流 電源S,電動機接口連接油泵3相電動機M,限位輸入接口連接兩個限位開關， 分別為兩線制的上限開關LSl,下限開關LS2，電磁閥接口連接換向電磁閥，當 執行上升動作時該電磁閬通電，傳感器接口連接壓力傳感器1，通訊接口連接上 位計算機。其輸出端連接有變頻器VVVF。 KA2，KA3，KA4分別為電源A相，B相，C 相檢測繼電器。可編程控制器PLC程序的主要部分是油泵電動機運行頻率表的存取。液壓
泵站控制系統的量程為IOO口屯，因此，從0咱到100口屯，頻率數據共有100個， 在可編程控制器PLC通電后的初始化程序部分，釆用數據傳輸指令MOV在DIOOO 處連LW續存入運行頻率，數據格式為浮點數，每個頻率數據長度為2字。數據 區為DIOOO到DllOl。在觸摸屏TP上輸入工作油壓，可編程控制器PLC釆用變 址尋址方式，具體指令為RMOV D1000Z10 D100,將與設定油壓對應的油泵運行 頻率讀出，當檢測到運行機構壓到剛性工件表面后，將油泵電動機M運行頻率 切換到上述讀出的頻率運行。
如圖2所示，具體控制步驟如下
建立運行頻率對應表，在觸摸屏TP上輸入要求的工作油壓，本例為1.5口屯， 設置各種控制按鈕；
按下下降按鈕，電動機以額定頻率50Hz啟動，帶動液壓泵站運動機構快速 下降，此時油壓很小，接近為O噸；
判斷運動機構是否壓到剛性工件表面？如果否，則電動機仍以額定頻率運
轉，運動機構繼續下降；當運動機構壓到剛性工件表面時，油壓快速上升；根 據設定的工作壓力，本例為1.5噸，自動找出液壓泵站對應的變頻器運行頻率； 變頻器帶動電動機切換到上述查找出的運行頻率，油泵電動機以此運行頻 率運行，管道內的油壓以較慢的速度緩慢上升；
判斷油壓與設定工作壓力的差值是否達到設定值？如果否，則變頻器、電
動機仍以此頻率運行，運動機構仍繼續緩慢下降，油壓繼續緩慢上升；當油壓 與設定工作壓力的差值減小到設定值時，本例設定值為0.5噸，停止變頻器和 電動機運行，運動機構以慣性緩慢運行，油壓緩慢上升到設定壓力，保持油壓。 油壓最后穩定后，控制精度會達到3%以內，能夠達到要求的技術性能。
本發明根據不同的液壓泵站，設定的工作壓力及油壓與設定工作壓力的差 值的設定值有所不同，設定的工作壓力為0~100噸，油壓與設定工作壓力的差 值的設定值一般在0. 2噸~ 0. 5噸。可在觸摸屏TP上設定。
權利要求
1、一種液壓泵站自動控制系統，其特征是包括可編程控制器PLC、變頻器及壓力傳感器，變頻器連接在帶動運動機構運動的液壓電動機前端，壓力傳感器安裝在油管上，變頻器和壓力傳感器分別與可編程控制器PLC電連接。
2、 根據權利要求1所述的液壓泵站自動控制系統，其特征是所述可編程 控制器PLC上連接有作為人機交流界面的觸摸屏。
3、 根據權利要求1所述的液壓泵站自動控制系統，其特征是所述的可編 程控制器PLC的控制流程包括如下步驟建立運行頻率對應表；以額定頻率啟^7電動機，帶動液壓泵站運動機構下降；判斷運動機構是否壓到剛性工件表面？如果否，則電動機仍以額定頻率運 轉，運動機構繼續下降；如果是，油壓上升，查找出液壓泵站設定壓力對應的 運行頻率；變頻器以查找出的運行頻率運行，油壓繼續上升；判斷油壓與設定工作壓力的差值是否達到設定值？如果否，則變頻器、電 動機仍以此頻率運行，運動機構仍繼續下降，油壓繼續上升；如果是，變頻器 和電動機停止運行，油壓上升到設定壓力，保持油壓。
全文摘要
一種液壓泵站自動控制系統，屬于液壓泵站自動控制系統技術領域。其結構包括可編程控制器PLC、連接在帶動運動機構運動的液壓電動機前端的變頻器及安裝在油管上的壓力傳感器，變頻器和壓力傳感器分別與可編程控制器PLC電連接。通過可編程控制器PLC程序實現各種控制。本發明的有益效果是通過壓力傳感器傳送信號給PLC，通過PLC控制程序實時控制變頻器及電動機的工作頻率，可以自動精確控制液壓泵站液壓油的工作壓力，PLC上可連接有作為人機交流界面的觸摸屏，可以在觸摸屏上方便地設定工作壓力，操作簡便，控制精確達到3％以內。不僅適用于主機與液壓裝置可分離的各種液壓機械，還適用于主機與液壓裝置為一體的各種液壓機械。
文檔編號G05D16/20GK101436076SQ200710158280
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月14日 優先權日2007年11月14日
發明者寧 張, 輝 戚, 李樹達 申請人:中國科學院沈陽科學儀器研制中心有限公司