一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统，自动控制系统包括两条气路，分别为保护气路、离子气路，自动控制系统中还设置有MCU、CNC数控系统、割炬。保护气路、离子气路均包括两个气阀，两个气压传感器，一个比例阀。MCU的输入端口分别连接两条气路的输入气压传感器，输出控制端口分别连接两条气路的比例阀，CNC数控系统的接口和MCU的接口连接。这一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统，输出气压全范围内实现气压的高精度控制，解决了输入输出气压压差过高造成的气压精度不高问题。设计了比例阀输入气压过高保护功能，输入气压过高时，关闭大小气阀，保护比例阀，避免比例阀被冲坏，延长了使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统


[0001]本技术涉及一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统。

技术介绍

[0002]传统的等离子切割电源多采用手动气体控制方式，为了实现智能切割和无人化切割，近年来出现了等离子自动气控箱，可实现等离子所需的保护气和离子气的自动调节。等离子自动气控箱的一般结构如图2所示。P1 和P2为输入气压传感器，P3和P4为输出气压传感器，B1和B2为电气比例阀。电气比例阀的工作原理是用PWM脉冲或者模拟电压控制气阀的开合程度，通过反馈调节，实现气体输出气压的精确控制。
[0003]但是传统方案有以下几个缺陷：
[0004]1、电气比例阀为电动控制机械部件，其输入气压有上限，如果超过上限会造成损坏，比例阀价格比较昂贵，应该予以保护，避免经济损失；
[0005]2、输出气压低时气压精度控制不准确，因为用户气体输入气压是基本不变的，如果输出气压设置过低，导致输入输出压差过高，比例阀往往控制不准确。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服上述不足，提供在输出低气压和高气压阶段均能高精度输出的一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统。
[0007]本技术的目的是这样实现的：
[0008]一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统，本自动控制系统包括两条气路，分别为保护气路、离子气路，自动控制系统中还设置有MCU、CNC数控系统、割炬；
[0009]其中保护气路包括第一输入气压传感器P1、第一小口径减压阀V1、第一大口径减压阀V2、第一电气比例阀B1、第一第一输出气压传感器P3，所述第一小口径减压阀V1、第一大口径减压阀V2并联组成了保护气双联阀组，保护气双联阀组的进气端与空气管路连接，出气端通过管路与第一电气比例阀B1连接，第一电气比例阀B1的出气端通过管路接在割炬的保护气进气口上，第一输入气压传感器P1装在保护气双联阀组的进气管路处；
[0010]离子气路包括第二输入气压传感器P2、第二小口径减压阀V3、大口径减压阀V4、第二电气比例阀B2、第二输出气压传感器P4，所述第二小口径减压阀V3、大口径减压阀V4并联组成了离子气双联阀组，离子气双联阀组进气端与氧气管路连接，出气端通过管路与第二电气比例阀B2连接，第二电气比例阀B2的出气端通过管路接在割炬的离子气进气口上，第二输入气压传感器P2装在离子气双联阀组的进气管路处；
[0011]所述MCU上设置有第一输入端口IO1、第二输入端口IO2、第一输出控制端口IO3、第二输出控制端口IO4，其中第一输入端口IO1和第二输入端口IO2分别连接第一输入气压传感器P1和第二输入气压传感器P2，第一输出控制端口IO3和第二输出控制端口IO4分别连接第一电气比例阀 B1和第二电气比例阀B2，CNC数控系统的接口和MCU的接口连接。
[0012]优选的，第一第一输出气压传感器P3装在割炬前的保护气管路上。
[0013]优选的，第二输出气压传感器P4装在割炬前的离子气管路上。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]1、输出气压全范围内实现气压的高精度控制，解决了输入输出气压压差过高造成的气压精度不高问题。
[0016]2、设计了比例阀输入气压过高保护功能，输入气压过高时，关闭大小气阀，保护比例阀，避免比例阀被冲坏，延长了使用寿命。
附图说明
[0017]图1为本技术一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统的结构示意图。
[0018]图2为以往的等离子气体自动控制系统的结构示意图。
[0019]其中：保护气路1、第一输入气压传感器P1、第一小口径减压阀V1、第一大口径减压阀V2、第一电气比例阀B1、第一第一输出气压传感器P3、离子气路2、第二输入气压传感器P2、第二小口径减压阀V3、大口径减压阀V4、第二电气比例阀B2、第二输出气压传感器P4、MCU3、第一输入端口IO1、第二输入端口IO2、第一输出控制端口IO3、第二输出控制端口 IO4、CNC数控系统4、割炬5。
具体实施方式
[0020]参见图1，本技术涉及一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统，由于等离子割炬需要两种气体共同运行，本自动控制系统包括两条气路，分别为空气AIR为保护气路1，氧气O2为离子气路2，自动控制系统中还设置有MCU3、CNC数控系统4、割炬5。
[0021]其中保护气路1包括第一输入气压传感器P1、第一小口径减压阀V1、第一大口径减压阀V2、第一电气比例阀B1、第一第一输出气压传感器P3，所述第一小口径减压阀V1、第一大口径减压阀V2并联组成了保护气双联阀组，保护气双联阀组的进气端与空气管路连接，出气端通过管路与第一电气比例阀B1连接，第一电气比例阀B1的出气端通过管路接在割炬5的保护气进气口上，第一输入气压传感器P1装在保护气双联阀组的进气管路处，第一第一输出气压传感器P3装在割炬5的保护气管路前。
[0022]离子气路2包括第二输入气压传感器P2、第二小口径减压阀V3、大口径减压阀V4、第二电气比例阀B2、第二输出气压传感器P4，所述第二小口径减压阀V3、大口径减压阀V4并联组成了离子气双联阀组，离子气双联阀组进气端与氧气管路连接，出气端通过管路与第二电气比例阀B2 连接，第二电气比例阀B2的出气端通过管路接在割炬5的离子气进气口上，第二输入气压传感器P2装在离子气双联阀组的进气管路处，第二输出气压传感器P4装在割炬5的离子气管路前。
[0023]所述控制器MCU3上设置有第一输入端口IO1、第二输入端口IO2、第一输出控制端口IO3、第二输出控制端口IO4，其中第一输入端口IO1 和第二输入端口IO2分别连接第一输入气压传感器P1和第二输入气压传感器P2，第一输出控制端口IO3和第二输出控制端口IO4分别连接第一电气比例阀B1和第二电气比例阀B2，CNC数控系统4的接口和MCU3的接口连接。
[0024]这一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统的工作原理如下：
[0025]为了方便说明工作原理，定义如下变量，保护气输入气压为P_S_IN，离子气输入气压为P_C_IN，输出保护气设置值为P_S_OUT，输出离子气设置值为P_C_OUT，输入气压上限保护值为P_IN_MAX，输出气压高低临界值为P_TH。
[0026]1、CNC过P1端口向控制器MCU发送输出气压设定值，保护气为 P_S_OUT，离子气为P_C_OUT。
[0027]2、当保护气输出气压大于输入气压上限(即P_S_IN>P_IN_MAX) 时，减压阀V1和V2都关闭，防止保护气比例阀B1被损坏；当离子气输入气压大于输入气压上限(即P_C_IN>P_IN_MAX)时，减压阀V3和 V4都关闭，防止离子气比例阀B2被损坏；
[0028]3、当保护气输出气压大于输出气压高低临界值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全范围气压高精度输出的等离子气体自动控制系统，其特征是：本自动控制系统包括两条气路，分别为保护气路(1)、离子气路(2)，自动控制系统中还设置有MCU(3)、CNC数控系统(4)、割炬(5)；其中保护气路(1)包括第一输入气压传感器(P1)、第一小口径减压阀(V1)、第一大口径减压阀(V2)、第一电气比例阀(B1)、第一输出气压传感器(P3)，所述第一小口径减压阀(V1)、第一大口径减压阀(V2)并联组成了保护气双联阀组，保护气双联阀组的进气端与空气管路连接，出气端通过管路与第一电气比例阀(B1)连接，第一电气比例阀(B1)的出气端通过管路接在割炬(5)的保护气进气口上，第一输入气压传感器(P1)装在保护气双联阀组的进气管路处；离子气路(2)包括第二输入气压传感器(P2)、第二小口径减压阀(V3)、第二大口径减压阀(V4)、第二电气比例阀(B2)、第二输出气压传感器(P4)，所述第二小口径减压阀(V3)、第二大口径减压阀(V4)并联组成了离子气双联阀组，离子气双联阀组进...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红星，杨喜军，唐厚君，
申请(专利权)人：江阴市六和智能设备有限公司，
类型：新型
国别省市：