[實(shí)用新型]一種基于PWM控制器的單液注漿控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920143751.7
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN209494572U
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林福龍;孫偉;路亞緹;高博
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 謝萍

本實(shí)用新型公開了一種基于PWM控制器的單液注漿控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、PLC站、傳感器和比例調(diào)節(jié)閥，所述PLC站，包括PWM控制模塊、PID調(diào)節(jié)模塊、分布式IO模塊；傳感器將注漿管輸出端的檢測信息傳輸至分布式IO模塊內(nèi)，經(jīng)分布式IO模塊的A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后存儲在自身數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，PID調(diào)節(jié)模塊對轉(zhuǎn)換信號和上位機(jī)設(shè)定的限定值進(jìn)行處理后發(fā)送給PWM控制模塊，PWM控制模塊通過分布式IO模塊將控制脈沖信號傳輸至比例調(diào)節(jié)閥，本實(shí)用新型動態(tài)響應(yīng)快，超調(diào)量小，適用范圍較廣；同時節(jié)省了常規(guī)控制系統(tǒng)中的D/A輸出模塊，節(jié)約了成本；另一方面控制方式簡單有效，初始化及參數(shù)修改可直接在PLC上操作，操作靈活；同時結(jié)合PID控制指令使調(diào)節(jié)精度增加，適用于控制精度高的場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于盾構(gòu)中控制調(diào)試領(lǐng)域，具體設(shè)計一種基于PWM控制器的單液注漿控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)中控制系統(tǒng)復(fù)雜，采集信號點(diǎn)位繁多，同時液壓、流體、電機(jī)、變頻器等的控制要求響應(yīng)速度快，同時控制精度高，抗干擾性強(qiáng)。故多采用比例閥的控制模塊，驅(qū)動調(diào)節(jié)比例閥常規(guī)采用放大板控制閥芯的開度，控制速度壓力或流量；采用放大板控制必須采用帶有模擬量輸出的PLC，現(xiàn)場執(zhí)行元件的信號通過模擬量輸出模塊到電氣放大板，實(shí)現(xiàn)放大板和比例閥的調(diào)節(jié)控制；采用放大板控制比例閥，需加如D/A模塊，一方面增加成本，另一方面，在控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)較多的情況，會造成點(diǎn)位增多，控制盒布局困難。同時考慮到放大板的供電不是獨(dú)立供電，抗干擾能力較弱，增加設(shè)計難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)中，比例閥控制系統(tǒng)的調(diào)試復(fù)雜，抗干擾能力較弱，線路設(shè)計布局復(fù)雜等問題，提供一種基于PWM控制器的單液注漿控制系統(tǒng)，通過設(shè)定分布式IO，就近完成接線控制，能夠減少端子，線纜和安裝空間。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于PWM控制器的單液注漿控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、PLC站、傳感器和比例調(diào)節(jié)閥，所述傳感器，包括溫度傳感器、流量傳感器和壓力傳感器等。所述PLC站，包括PWM控制模塊、PID調(diào)節(jié)模塊、分布式IO模塊；傳感器將注漿管輸出端的檢測信息傳輸至分布式IO模塊，經(jīng)分布式IO模塊的A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后存儲在自身數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，PID調(diào)節(jié)模塊對轉(zhuǎn)換信號和上位機(jī)設(shè)定的限定值進(jìn)行處理后發(fā)送給PWM控制模塊，PWM控制模塊通過分布式IO模塊將控制脈沖信號傳輸至比例調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對溫度、壓力、流量等的調(diào)節(jié)和控制。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)存在以下改進(jìn)點(diǎn)：

1、原來通過PLC的IO模塊控制放大板驅(qū)動比例閥，連接點(diǎn)多，占用點(diǎn)位多，成本高，本實(shí)用新型通過分布式IO和PWM控制比例閥，控制電路簡單，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)控制。

2、原來通過放大板控制調(diào)節(jié)比例閥，需要帶下載線設(shè)置參數(shù)，進(jìn)行硬件初始化設(shè)置；本實(shí)用新型采用PWM控制模塊可以在PLC站中初始化參數(shù)，操作靈活，節(jié)約時間。

3、原來采用放大板對比例閥的控制，其抗干擾能力較弱；本實(shí)用新型的PWM控制信號中包含同頻率的脈動量，抗干擾能力較強(qiáng)，滯后時間短，精度較高。

并且本實(shí)用新型使用的PWM控制模塊，具有以下好處：

1.采用脈寬調(diào)制型電路，發(fā)熱小，功耗低。

2.參數(shù)數(shù)字化調(diào)節(jié)，智能化設(shè)計。

3.采用獨(dú)立電源供電，抗干擾性好。

4.模擬量輸入電壓顯示、脈沖輸入數(shù)顯示、輸出電流實(shí)時顯示、過載保護(hù)，短路保護(hù)，有效的保護(hù)比例閥。

本實(shí)用新型系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快，超調(diào)量小，適用范圍較廣；同時節(jié)省了常規(guī)控制系統(tǒng)中的D/A輸出模塊，節(jié)約了成本；另一方面控制方式簡單有效，初始化及參數(shù)修改可直接在PLC上操作，操作靈活；同時結(jié)合PID控制指令使調(diào)節(jié)精度增加，適用于控制精度高的場合。