一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统技术方案

本实用新型专利技术为一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统，包括触摸屏操作中心、PLC控制中心、行走工作状态控制系统、行走双系统控制机构、主机运行控制系统、液压动力系统、液压系统执行机构、串珠绳张力检测调控系统；所述触摸屏操作中心通过RS‐485通讯端口与PLC控制中心连接，PLC控制中心通过数字开关(I/O)模块、模拟量(A/D、D/A)混合模块对行走工作状态控制系统、行走双系统控制机构、主机运行控制系统、液压动力系统进行整体系统运作，主要依靠大功率、高转速、可调速液压马达直接驱动设备的运作模式，具有结构轻巧紧凑、效率高且易于维护和保养的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模块化数字液压电气控制系统，尤其是一种绳锯机的模块化数字液压电气控制系统。
技术介绍
由于第一代的液压式金刚石串珠锯受当时技术条件限制，使能量转换效率(因受液压马达转速限制，通常只有10—一20m/s的线速度)、环境及设备制造成本的限制而被淘汰，取而代之的电动式金刚石串珠锯得到广泛应用。然而随着时间的推移，现代技术日新月异一一大功率、高转速液压马达及针对恶劣环境使用的“电液伺服系统”的产生，原有瓶颈被打破，新技术的应用推广使“液压式金刚石串珠锯”获得涅槃重生，《一种模块化数字液压绳锯机电控系统》就是在这一
技术介绍
条件下诞生的，该专利申报的目的就是为了推层出新，解决电动式大功率金刚石串珠锯机头体积大(需加防水、防尘电机罩)，制约了 “机头”小巧灵活的翻转模式且不利于日常维护、清洗，而当代“液压式金刚石串珠锯”则不存在这些问题，而且还比一般电气元件(电机、变频器)长寿、稳定、可靠，具有良好的发展前景。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统。—种模块化数字液压绳锯机电气控制系统，其特征在于:包括触摸屏操作中心、PLC控制中心、行走工作状态控制系统、行走双系统控制机构、主机运行控制系统、液压动力系统、液压系统执行机构、串珠绳张力检测调控系统；所述触摸屏操作中心通过RS-485通讯端口与PLC控制中心连接，PLC控制中心通过数据分析、运算处理后对行走工作状态控制系统、行走双系统控制机构、主机运行控制系统、液压动力系统进行程序设计保障有序控制，行走双系统控制机构的工作、快速状态切换通过PLC控制电磁离合器通断完成，通过行走机构与导向轮伸缩机构来调整串珠绳张力检测调控系统。所述触摸屏操作中心由彩色触摸屏构成机台操作中心，操作人员可通过屏幕界面(HMI)操控人机对话，实现向PLC模块传送各项操作指令。所述PLC控制中心的硬件装置由PLC的CPU、数字开关(I/O)模块、模拟量(A/D、D/A)混合模块构成，由PLC控制中心下达各项运作指令，协调指挥系统的切割、行走及机头翻转、横移以及张力检测、油缸机构的伸缩等调控动作，均能按运行程序要求有序工作。所述行走工作状态控制系统由PID模块、极性反向器、PLC选通开关、功率放大器及电一液比例换向调速阀等组成；由二级闭环控制电路组成，前级闭环控制电路由PID模块构成，后一级闭环控制电路由高响应型换向调速阀用功率放大器与高响应型电一液比例换向调速阀组成；主要完成处于正常工作状态下的行走控制功能。所述行走双系统控制机构由可调速行走液压驱动马达、减速机、电磁离合器、可双向运转的快速行走液压马达、电磁阀、行走机构等组成；由行走双系统实现机台工作、快速行走状态的切换、运行保障工作。所述主机运行控制系统由极性反向器、PLC选通开关、功率放大器、电一液比例换向调速阀、主机液压马达、轴套及大飞轮等组成；主要完成对主机的控制、切削、运转功能。所述液压动力系统由压力检测装置、电子式热继电保护器、隔离缓冲器、液压小栗及单相驱动电机、电流变送器检测装置、综合保护器、相序保护器、Y-A启动/运行装置、液压大栗及三相大功率电机体、液压站等组成；由液压站构成整台设备的动力保障机构，液压大栗采用Y-A启动方式主要提供主机系统的液压动力所需能源，液压小栗由单相小功率电机采用直接启动方式。所述液压系统执行机构由6路电磁阀构成，组成多路控制单元，保证系统按PLC的运行程序完成整个系统运作。所述串珠绳张力检测调控系统由金刚石串珠绳检测调控系统完成“张力”检测、采样、收集、传送。此技术的优点在于:1、与传统意义上的矿山石材开采设备相比，液压绳锯机具有结构轻巧紧凑、效率高、机头轻巧灵便，易于翻转与横移且不易受自身机体干涉，同时还可使支撑其翻转的蜗轮、蜗杆组件及液压翻转马达完成小型化设计，可大大缩小所占空间，同时可使机箱内的防尘、防水问题得到根治。2、尤其重要的特点是具有极高的切削效率、转矩大、带载能力强及具有很好的过载溢流保护功能且维护保养十分方便。因为液压马达不惧石粉和水，可以很方便的直接用水龙头对着冲洗，这是电气马达所无法比拟的优势。3、液压器件具有经久耐用的优点，它即使工作一段时间产生一些故障问题，但一般为油路堵塞故障，一般只需拆卸液压阀件进行清理(可用柴油清洗)，顶多也就更换坏损的“O”型圈。硬件损坏的概率极低，远比一般电气元件(电机、变频器等)长寿、稳定、可靠。【附图说明】图1本技术一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统结构简图。图2本技术一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统工作原理结构框图。图3本技术中行走工作状态控制系统电气工作原理结构框图。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的【具体实施方式】。如图1、2所示，一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统主要由八部分组成，下面将对该系统原理加以简述:1、触摸屏操作中心:由触摸屏的人机对话界面(HMI)完成各项操作指令的发布、传送过程，实现各项数据设定。参数信息收集、显示等功能，在该操作界面中设置了若干个可供操作的软件按钮及二个软件数字电位器。其中一个软件数字电位器用于调控“行走系统”所需数字给定数据，即为串珠绳张力给定值(SV)，并通过PLC RS-485串行通讯口将给定的数据输入PID(DTC100L)模块，作为行走控制系统的目标设定值(SV)的给定参数。另一个软件数字电位器则作为“主机”运转速度的调控数字给定量值，也通过RS-485串行通讯口将数字给定值写入PLC的COM3串行口，再由PLC的D/A转换端口(CH6)输出O-1OV的模拟信号，作为主机调控系统的给定调控量值，使得主机运转速度可在HMI界面上实现自如调控的目的。2、PLC控制中心:该控制中心的硬件装置由PLC的CPU、数字开关(I/O)模块、模拟量(A/D、D/A)混合模块构成，PLC做为主站通过内置COM3的RS-485串行通讯口与触摸屏的RS-485串行通讯口相联读取触摸屏中的指令信号，并向其传送所需数据、信息；同时PLC又通过内置COM2的RS-485串行通讯口与作为2#从站的“张力传感器”的RS-485串行通讯口相联读取(MODRD) “张力数据”并加以系数调整(调整参数由触摸屏的人机界面窗口设定)、运算处理后的数字量值经PLC的“D/A”数模转换后再由PLC的“CH5”端口转送PID模块的反馈输入端口(PV) ；PLC通过COM2串口并联3#从站PID (DTC1000L)模块的RS-485串行通讯口，写入(MODWR) PID模块调控数字量值(张力给定值SV)，构成PID模块的闭环控制信号源；PLC通过梯形图的运行程序，实现对各功能组件的有效调控，从而达到整机自动控制的目的。3、行走工作状态控制系统:这是本系统自动控制的核心部分，该系统工作原理如图3所示，该控制电路主要由PID模块30、1#信号极性反向器31、PLC选通开关32、功率放大器33、及电-液比例换向调速阀34等部件组成。其工作原理如图3所示:该系统由二级闭环控制电路组成，其前级闭环控制电路由PID模块构成。该模块的目标给定值(SV)由PLC给定的“给定数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化数字液压绳锯机电气控制系统，其特征在于：包括触摸屏操作中心、PLC控制中心、行走工作状态控制系统、行走双系统控制机构、主机运行控制系统、液压动力系统、液压系统执行机构、串珠绳张力检测调控系统；所述触摸屏操作中心通过RS‑485通讯端口与PLC控制中心连接，PLC控制中心分析处理后对行走工作状态控制系统、行走双系统控制机构、主机运行控制系统、液压动力系统实现程序控制，行走双系统控制机构的工作、快速行走状态切换通过PLC控制电磁离合器通断完成，通过行走机构与导向轮伸缩机构来调整串珠绳张力检测调控系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建，吴鸿平，郭绍勇，
申请(专利权)人：泉州华大超硬工具科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35