CN110435209A - 连体压缩箱推头动态智能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种连体压缩箱推头动态智能控制系统及方法，控制系统包括控制器、启动开关、压力变送器、卸荷阀、前推阀、回程阀和接触器，启动开关连接在控制器的一个输入端上，压力变送器连接接触器上，接触器连接在控制器的一个输入端上，卸荷阀、前推阀、回程阀和接触器分别连接在控制器的输出端上，油泵电机连接在控制器上，通过控制器控制油泵电机工作，控制方法包括下述步骤：步骤S1、启动系统；步骤S2、推铲前进；步骤S3、比较判断；步骤S4、压力判断；步骤S5、启动回程；步骤S6、回程到位判断；步骤S7、停止工作。采用本发明的控制方法可降低设备液压系统油温5℃左右，提高设备运行效率5％以上，而且降低了设备故障率，减小噪音5％。

Description

连体压缩箱推头动态智能控制系统及方法

技术领域

本发明公开一种连体压缩箱控制方法，特别是一种连体压缩箱推头动态智能控制系统及方法，属于生活垃圾处理设备技术领域。

背景技术

连体压缩箱是一种垃圾压缩设备，其主要功能是将生活垃圾通过压缩的方式，装载入密闭式箱体，再通过专用的车辆对装满的箱体进行转运及卸载。

目前，现有技术中的连体压缩箱主要是依靠液压系统油缸带动的推头来回自动循环完成垃圾压缩，因此，在连体压缩箱工作过程中，推头的自动换向控制就成了此类设备控制的关键。为了实现连体箱垃圾推头的自动换向，传统常规的控制方法是：在控制系统中安装有一个压力开关或者压力变送器，当压力开关闭合或者压力变送器压力达到设定压力值时，控制系统开始发出换向指令或开始延时计时，达到设定时间(一般为2秒左右)，再由控制系统发出换向指令：即控制液压换向阀的通断电，完成推头的正常自动换向。

常规的推头换向方式属于静态工作方式，两种静态的压力检测换向或延时换向均无法反映出推头运动状态，前一种方法(压力检测换向)的弊端在于无法保证垃圾的装载密度和装载量，如果出现卡滞等情况，依然会判断为已经压紧，进而换向；而后一种方法(延时换向)推头换向时每次均需静止憋压一段时间，短暂憋压的过程实际是做无用功的过程，不经白白消耗更多电能、降低了装载效率，同时还会增加机械结构的冲击磨损、液压油温升的增加、液压管路爆裂等。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的连体压缩箱采用静态压力检测换向或延时换向，无法保证效率或容易损坏液压设备的缺点，本发明提供一种连体压缩箱推头动态智能控制系统及方法，其采用动态实时计算的方式，使推头自动循环动作采用动态压力趋势判断的换向控制方法，可解决上述问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种连体压缩箱推头动态智能控制系统，控制系统包括控制器、启动开关、压力变送器、卸荷阀、前推阀、回程阀和接触器，启动开关连接在控制器的一个输入端上，压力变送器连接在控制器的一个输入端上，卸荷阀、前推阀、回程阀和接触器分别连接在控制器的输出端上，油泵电机连接接触器上，接触器连接在控制器上，通过控制器控制油泵电机工作。

一种采用如上述的连体压缩箱推头动态智能控制系统的连体压缩箱推头动态智能控制方法，该方法包括下述步骤：

步骤S1、启动系统：系统启动开关上电，控制器和油泵电机开始工作；

步骤S2、推铲前进：油泵电机处于工作状态，前推阀打开，卸荷阀打开，回程阀关闭，推铲在液压油的推动下，向前推进，在推铲前进过程中，压力变送器实时采集压力信号，并将压力信号输入控制器；

步骤S3、比较判断：控制器实时将采集到的压力信号与设定的换向压力有效值进行比较，比较采集到的压力信号是否≥设定的换向压力有效值，当采集到的压力信号≥设定的换向压力有效值，则转入步骤S4，如果采集到的压力信号＜设定的换向压力有效值，则转入步骤S2，继续采集压力信号；

步骤S4、压力判断：控制器比较实时压力与前一压力检测数据的变化情况，当其满足条件时，则转入步骤S3继续判断，如果条件不满足时，则转入步骤S5；

步骤S5、启动回程：推铲前进到位，实现换向，油泵电机处于工作状态，前推阀关闭，卸荷阀打开，回程阀打开，推铲向回收回，控制器实时采集压力变送器的压力值；

步骤S6、回程到位判断：控制器1实时将压力变送器采集到的压力信号与设定的回程到位压力值进行比较，比较采集到的压力信号是否≥回程到位压力值，如果是，则转入步骤S7，如果采集到的压力信号＜设定的回程到位压力值，则转入步骤S5，继续采集压力信号；

步骤S7、停止工作：油泵电机关闭、回程阀关闭、卸荷阀关闭、前推阀关闭，系统处于停机状态。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的步骤S4中，每隔0.1秒计作一个记录周期，前一压力检测数据即前0.1秒的检测数据。

所述的步骤S4中，控制器比较实时压力与前一压力检测数据的变化情况为控制器比较实时压力是否≥前一压力检测数据+2。

本发明的有益效果是：采用本发明的控制方法可降低设备液压系统油温5℃左右，提高设备运行效率5％以上，而且降低了设备故障率，减小设备噪音5％。本发明在控制系统设定一个换向压力有效值，压力变送器实时采集压力信号，推头行进过程中，控制系统对压力信号动态变化过程进行监视分析，当设定时间内压力值不再上升且此压力值大于设定有效压力值时，推头的运动刚好停止，也就是说控制器在推头静止的一刻即发出换向指令，完成推头的自动换向，既保证了垃圾压缩到位，又不至于产生过度压缩带来对设备的负面效应。本发明对保障连体压缩箱垃圾压缩密度、降低液压油温升、减小机械冲击、降低设备故障率上效果显著。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明控制器件连接示意图。

图2为本发明控制方法流程图。

图中，1-控制器，2-启动开关，3-压力变送器，4-卸荷阀，5-前推阀，6-回程阀，7-接触器，8-油泵电机。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请参看附图1，本发明的控制系统主要包括控制器1、启动开关2、压力变送器3、卸荷阀4、前推阀5、回程阀6和接触器7，本实施例中，控制器1采用PLC，启动开关2连接在控制器1的一个输入端X00上，压力变送器3连接在控制器1的输入端X10上，输入端X10自带模数转换，可输入4～20mA电流，卸荷阀4、前推阀5、回程阀6和接触器7分别连接在控制器1的输出端上，卸荷阀4连接在输出端Q0上，前推阀5连接在输出端Q1上，回程阀6连接在输出端Q2上，接触器7连接在输出端Q3上，输出端Q0、输出端Q1、输出端Q2和输出端Q3自带有开路检测功能，油泵电机8连接在接触器7上，接触器7连接在控制器1上，通过控制器1控制油泵电机8工作。

请参看附图2，本发明主要为一种连体压缩箱推头动态智能控制方法，该方法包括下述步骤：

步骤S1、启动系统：启动系统后，系统启动开关2上电，控制器1和油泵电机8开始工作；

步骤S2、推铲前进：油泵电机8工作，此时，油泵电机8处于工作状态，前推阀5打开，卸荷阀4打开，回程阀6关闭，推铲在液压油的推动下，向前推进，在推铲前进过程中，压力变送器3实时采集压力信号，本实施例中，压力变送器3连接在油泵出口处，并将压力信号输入控制器1；

步骤S3、比较判断：控制器1实时将采集到的压力信号与设定的换向压力有效值进行比较，如果采集到的压力信号是否≥设定的换向压力有效值，当采集到的压力信号≥设定的换向压力有效值，则说明推铲已经可能达到最大行程，转入步骤S4，如果采集到的压力信号＜设定的换向压力有效值，则说明推铲未达到最大行程，则转入步骤S2，继续采集压力信号；

步骤S4、压力判断：控制器比较实时压力是否≥前一压力检测数据+2，当其满足条件时，说明推铲还在继续运动，压力值还有持续变化，则转入步骤S3继续判断，如果条件不满足时，则说明压力变送器的检测压力值已经近乎无变化，则进而判断为推铲运行到位，则转入步骤S5，本实施例中，对于压力数据的检测是实时进行，但是，对压力数据的记录则是离散型的，本实施例中，每隔0.1秒计作一个计录周期，前一压力检测数据即前0.1秒的检测数据，本实施例中，选用0.1秒作为时间间隔，既充分考虑了实际工作中压力变化频率，又不至于使能量过于浪费，或造成设备损坏，本实施例中，之所以在前一压力检测数据的基础上+2，压缩箱正常工作时的压力大约为190Bar，在前一压力检测数据的基础上+2Bar，是考虑到了工作过程中压力值的波动；

步骤S5、启动回程：推铲前进到位，实现换向，此时，油泵电机8处于工作状态，前推阀5关闭，卸荷阀4打开，回程阀6打开，推铲向回收回，控制器1实时采集压力变送器2的压力值；

步骤S6、回程到位判断：控制器1实时将压力变送器3采集到的压力信号与设定的回程到位压力值进行比较，比较采集到的压力信号是否≥回程到位压力值，如果是，则说明推铲已经回程到位，转入步骤S7，如果采集到的压力信号＜设定的回程到位压力值，则转入步骤S5，继续采集压力信号；

步骤S7、停止工作：此时，油泵电机关闭、回程阀关闭、卸荷阀关闭、前推阀关闭，系统处于停机状态。

本发明在控制系统中设定一个换向压力有效值，利用压力变送器实时采集压力信号，推头行进过程中，控制系统对压力信号动态变化过程进行监视分析，当设定时间内压力值不再上升且此压力值大于设定有效压力值时，说明推头的运动刚好停止，也就是说控制器在推头静止的一刻即发出换向指令，完成推头的自动换向，既保证了推头垃圾压缩到位，又不至于产生过度压缩带来对设备的负面效应。

采用本发明的控制方法可降低设备液压系统油温5℃左右，提高设备运行效率5％以上，而且降低了设备故障率，减小设备噪音5％。本发明在控制系统设定一个换向压力有效值，压力变送器实时采集压力信号，推头行进过程中，控制系统对压力信号动态变化过程进行监视分析，当设定时间内压力值不再上升且此压力值大于设定有效压力值时，推头的运动刚好停止，也就是说控制器在推头静止的一刻即发出换向指令，完成推头的自动换向，既保证了垃圾压缩到位，又不至于产生过度压缩带来对设备的负面效应。本发明对保障连体压缩箱垃圾压缩密度、降低液压油温升、减小机械冲击、降低设备故障率上效果显著。

Claims (4)

1.一种连体压缩箱推头动态智能控制系统，其特征是：所述的控制系统包括控制器、启动开关、压力变送器、卸荷阀、前推阀、回程阀和接触器，启动开关连接在控制器的一个输入端上，压力变送器连接在控制器的一个输入端上，卸荷阀、前推阀、回程阀和接触器分别连接在控制器的输出端上，油泵电机连接接触器上，接触器连接在控制器上，通过控制器控制油泵电机工作。

2.一种采用如权利要求1所述的连体压缩箱推头动态智能控制系统的连体压缩箱推头动态智能控制方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：

步骤S1、启动系统：系统启动开关上电，控制器和油泵电机开始工作；

步骤S2、推铲前进：油泵电机处于工作状态，前推阀打开，卸荷阀打开，回程阀关闭，推铲在液压油的推动下，向前推进，在推铲前进过程中，压力变送器实时采集压力信号，并将压力信号输入控制器；

步骤S3、比较判断：控制器实时将采集到的压力信号与设定的换向压力有效值进行比较，比较采集到的压力信号是否≥设定的换向压力有效值，当采集到的压力信号≥设定的换向压力有效值，则转入步骤S4，如果采集到的压力信号＜设定的换向压力有效值，则转入步骤S2，继续采集压力信号；

步骤S4、压力判断：控制器比较实时压力与前一压力检测数据的变化情况，当其满足条件时，则转入步骤S3继续判断，如果条件不满足时，则转入步骤S5；

步骤S5、启动回程：推铲前进到位，实现换向，油泵电机处于工作状态，前推阀关闭，卸荷阀打开，回程阀打开，推铲向回收回，控制器实时采集压力变送器的压力值；

步骤S6、回程到位判断：控制器1实时将压力变送器采集到的压力信号与设定的回程到位压力值进行比较，比较采集到的压力信号是否≥回程到位压力值，如果是，则转入步骤S7，如果采集到的压力信号＜设定的回程到位压力值，则转入步骤S5，继续采集压力信号；

步骤S7、停止工作：油泵电机关闭、回程阀关闭、卸荷阀关闭、前推阀关闭，系统处于停机状态。

3.根据权利要求2所述的连体压缩箱推头动态智能控制方法，其特征是：所述的步骤S4中，每隔0.1秒计作一个计录周期，前一压力检测数据即前0.1秒的检测数据。

4.根据权利要求2所述的连体压缩箱推头动态智能控制方法，其特征是：所述的步骤S4中，控制器比较实时压力与前一压力检测数据的变化情况为控制器比较实时压力是否≥前一压力检测数据+2。