一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，由控制模块、隔离模块、驱动模块、电动推杆组成。控制模块由控制单元、电源隔离单元、输入输出单元组成。本发明专利技术采用微动开关作为行程到位信号源和电动推杆停止信号源，实现电动推杆的到位自动停止功能和到位信号反馈功能，能够满足推杆运动到位后自动停止功能需求。本发明专利技术的反馈信号隔离方法，提高了控制系统的可靠性，同时能够消除电动推杆启停瞬间带来的冲击影响，不会发生到位信号误触发的问题，判断准确、装置的使用寿命得到延长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机控制领域
，具体涉及一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置。
技术介绍
电动推杆又称推杆电机、电动缸以及线性致动器，是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，可用于各种简单或者复杂的工艺流程中作为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或者自动控制。目前常用的电动推杆大都安装有微动开关，将微动开关串联到电机供电电路中，在电动推杆上的丝杆螺母运动到需要的位置时，会压住微动开关，切断电动推杆的工作电源，电动推杆停止运动。采用这种推杆控制方法能够实现电动推杆的运动到位后自动停止，但是在自动控制中上位机无法获取是否到位的确切信息。在到达极限行程后误操作或者误控制时可能会导致电机损坏。为了获取电动推杆的到位信息，常用的做法是在推杆上增加霍尔传感器或者电位计，不仅增加了控制系统的成本，而且或造成推杆体积较大、结构复杂，不利于安装和使用。与此同时，将微动开关直接串入电机工作电源的方法，会降低电机控制点系统的可靠性；使用到位传感器和电位计等信号未加隔离即反馈给控制单元，无法抑制电机启动或者停止过程中引入的信号干扰。因此，专利技术一种能够解决上述问题且构造简单、信号可靠的带位置反馈功能的电动推杆控制方法和装置，具有重要的经济价值和实用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，通过电动推杆的行程微动开关作为到位信号反馈源，构造简单，成本较低。实现本专利技术的技术解决方案如下：一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，由控制模块、隔离模块、驱动模块、电动推杆组成。控制模块由控制单元、电源隔离单元、输入输出单元组成。控制单元内储存有控制逻辑，控制逻辑由程序语言实现电动推杆的控制程序，可以灵活调整，控制单元的功能是采集电动推杆的伸出或者收回的状态，并且根据状态和控制程序逻辑输出推杆的伸出或者收回控制信号。电源隔离单元提供若干路相互隔离的电源供驱动模块和隔离模块使用。输入输出单元将接收到的若干个到位信号，通过电平调整后输送给控制单元，参与逻辑控制。隔离模块由光电耦合器、限流电阻、上拉电阻组成，功能是将输入的到位初始信号变成隔离的到位信号和推杆停止信号。驱动模块由推杆伸出继电器、推杆收回继电器、三极管、二极管、限流电阻组成，功能是接收控制模块的控制信号和隔离模块的停止信号，来控制三极管的导通和截止，进而控制继电器的接通关断，实现推杆运动方向和启动、停止。电动推杆由驱动机构、推杆、随动螺母、收回到位微动开关、伸出到位微动开关组成，动能是执行控制模块发出的伸出或者收回控制信号，实现伸出或者收回动作，提供伸出或者收回到位初始反馈信号。一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，控制方法是：控制模块根据电动推杆的位置状态和预定设置发出推杆伸出或者收回控制信号，具体是控制模块的控制单元将控制逻辑转化为初始的控制命令，输入输出单元将接收到的若干个到位信号初始控制命令通过电平调整转化为控制信号输出给控制单元，参与逻辑控制。驱动模块根据控制模块发出的伸出或者收回控制信号以及隔离模块输入的推杆停止信号来控制电动推杆的启动和停止。隔离模块将电动推杆返回的行程到位初始信号隔离后发送给控制单元和驱动模块。电动推杆执行控制模块发出的伸出或者收回控制信号，实现伸出或者收回动作，提供伸出或者收回到位初始反馈信号。进一步的三种到位状态信号控制方法如下：(1)推杆处于收回到位状态时，控制模块获取到收回到位信息，需要对电动推杆进行控制时，只会发出推杆伸出控制信号。驱动模块接收伸出控制信号后正向接通电动推杆电源，控制电动推杆作伸出运动。电动推杆运动到预定行程时，触发微动开关闭合。微动开关闭合后，隔离模块的隔离电路输入端得电，产生伸出到位信号和推杆停止信号，伸出到位信号反馈给控制模块，推杆停止信号返回给驱动模块，驱动模块收到电机停止信号后，断开供电回路使电动推杆停止运动。(2)推杆处于伸出到位状态时，控制模块能够获取到伸出到位信息，需要对电动推杆进行控制时，发出推杆收回控制信号。驱动模块接收收回控制信号后反向接通电动推杆电源，控制电动推杆作收回运动。电动推杆运动到预定行程时，触发微动开关闭合。微动开关闭合后，隔离模块的隔离电路输入端得电，产生收回到位信号和推杆停止信号，收回到位信号反馈给控制模块，推杆停止信号返回给驱动模块，驱动模块收到电机停止信号后，断开供电回路使电动推杆停止运动。(3)推杆处于中间状态时，可以根据实际需要进行推杆伸出和推杆收回控制，过程与上述两个状态一致。本专利技术一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，采用微动开关作为行程到位信号源和电动推杆停止信号源，实现电动推杆的到位自动停止功能和到位信号反馈功能，能够满足推杆运动到位后自动停止功能需求。本专利技术还具有反馈信号隔离功能，提高了控制系统的可靠性，同时能够消除电动推杆启停瞬间带来的冲击影响，不会发生到位信号误触发的问题，判断准确、装置的使用寿命得到延长。附图说明图1一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置原理图。图2控制模块构成原理图。图3电动推杆及微动开关安装结构示意图。图4隔离模块原理图。图5驱动模块原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，由控制模块、隔离模块、驱动模块、电动推杆组成。控制模块提供驱动模块和隔离模块工作所需要的若干路隔离电源，同时发出电动推杆伸出或者是收回的控制信号，驱动模块根据推杆控制信号和推杆停止信号的输入情况，输出驱动信号，控制电动推杆运动。电动推杆根据相应的驱动信号作伸出或者收回运动，在到达伸出或者收回极限行程时，发出伸出或者收回的初始到位信号。隔离模块接收到电动推杆到位后发出的初始到位信号，并输出经过隔离后的推杆停止信号和到位信号。控制模块接收到相应的到位信号后根据实际控制逻辑对电动推杆接下来的动作进行控制，实现自动控制。同时使用隔离电路消除电路中的信号干扰，提高控制系统的可靠程度。如图2所示，控制模块由控制单元、电源隔离单元、输入输出单元组成。控制单元内储存有控制逻辑，控制逻辑由相关程序语言实现，可以灵活调整。控制单元能够将控制逻辑转化为初始的控制命令，输入输出单元将初始控制命令通过电平调整转化为控制信号输出，电源隔离单元提供若干路相互隔离的电源。同时，输入输出单元将接收到的若干个到位信号，通过电平调整后输送给控制单元，参与逻辑控制。如图3所示，本专利技术中的电动推杆(1)，内部推杆(2)在通电时伸出或收回，执行伸出或者收回动作由施加的电源的极性来决定。螺母(3)通过螺钉固定在推杆(2)上随着推杆(2)的收回或者伸出而向左或者向右运动。收回微动开关(4)和伸出微动开关，分别安装在推杆(2)运动的极限行程处。螺母(3)在伴随着推杆(2)的伸出和收回左右运动时，能够在极限行程处触碰到收回微动开关(4)和伸出微动开关(5)。收回微动开关(4)和伸出微动开关(5)受到螺母(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，由控制模块、隔离模块、驱动模块、电动推杆组成。控制模块由控制单元、电源隔离单元、输入输出单元组成。控制单元内储存有控制逻辑，控制逻辑由程序语言实现电动推杆的控制程序，可以灵活调整，控制单元的功能是采集电动推杆的伸出或者收回的状态，并且根据状态和控制程序逻辑输出推杆的伸出或者收回控制信号。电源隔离单元提供若干路相互隔离的电源供驱动模块和隔离模块使用。输入输出单元将接收到的若干个到位信号，通过电平调整后输送给控制单元，参与逻辑控制。隔离模块由光电耦合器、限流电阻、上拉电阻组成，功能是将输入的到位初始信号变成隔离的到位信号和推杆停止信号。驱动模块由推杆伸出继电器、推杆收回继电器、三极管、二极管、限流电阻组成，功能是接收控制模块的控制信号和隔离模块的停止信号，来控制三极管的导通和截止，进而控制继电器的接通关断，实现推杆运动方向和启动、停止。电动推杆由驱动机构、推杆、随动螺母、收回到位微动开关、伸出到位微动开关组成，动能是执行控制模块发出的伸出或者收回控制信号，实现伸出或者收回动作，提供伸出或者收回到位初始反馈信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，由控制模块、隔离模块、驱动模块、电动推杆组成。控制模块由控制单元、电源隔离单元、输入输出单元组成。控制单元内储存有控制逻辑，控制逻辑由程序语言实现电动推杆的控制程序，可以灵活调整，控制单元的功能是采集电动推杆的伸出或者收回的状态，并且根据状态和控制程序逻辑输出推杆的伸出或者收回控制信号。电源隔离单元提供若干路相互隔离的电源供驱动模块和隔离模块使用。输入输出单元将接收到的若干个到位信号，通过电平调整后输送给控制单元，参与逻辑控制。隔离模块由光电耦合器、限流电阻、上拉电阻组成，功能是将输入的到位初始信号变成隔离的到位信号和推杆停止信号。驱动模块由推杆伸出继电器、推杆收回继电器、三极管、二极管、限流电阻组成，功能是接收控制模块的控制信号和隔离模块的停止信号，来控制三极管的导通和截止，进而控制继电器的接通关断，实现推杆运动方向和启动、停止。电动推杆由驱动机构、推杆、随动螺母、收回到位微动开关、伸出到位微动开关组成，动能是执行控制模块发出的伸出或者收回控制信号，实现伸出或者收回动作，提供伸出或者收回到位初始反馈信号。2.根据权利要求1所述的一种具有到位反馈功能的隔离型电动推杆控制方法和装置，控制方法是：控制模块根据电动推杆的位置状态和预定设置发出推杆伸出或者收回控制信号，具体是控制模块的控制单元将控制逻辑转化为初始的控制命令，输入输出单元将接收到的若干个到位信号初始控制命令通过电平调整转化为控制信号输出给控制单元，参与逻辑控制。驱动模块根据控制模块发出的伸出或者收回控制信号以及隔离模块输入的推杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑智伟，蔡春美，孙丙刚，陈尧，何东，陈哲，贺秦南，雷勇杰，张延平，
申请(专利权)人：湖北航天技术研究院总体设计所，
类型：发明
国别省市：湖北;42