CN110647100A - 一种pvg电液比例阀控制系统及控制方法 - Google Patents

一种pvg电液比例阀控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PVG电液比例阀控制系统，包括第一供电电源、PLC控制器、继电器、PWM转电压模块和控制手柄，第一供电电源连接PLC控制器，控制手柄通信连接PLC控制器，继电器的第一输入端电连接PLC控制器的输出端口，继电器的第二输入端电连接一第二供电电源，继电器的输出端电连接PVG电液比例阀的第四端口；PVG电液比例阀的第三端口同时连接PWM转电压模块的第一输出端口和第二输出端口并接地，PVG电液比例阀的第一端口连接PWM转电压模块的第三输出端口；PWM转电压模块的输入端电连接PLC控制器的PWM信号输出端口，本发明可避免PLC控制器重启或在初始化过程中输出的PWM电压信号为0时或PVG电液比例阀的输入阀电压拉伸时引起比例阀作出误动作的情况发生。

Description

一种PVG电液比例阀控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种比例阀控制系统，尤其涉及一种PVG电液比例阀控制系统及控制方法。
背景技术
PVG电液比例阀的工作特性为，当PVG电液比例阀的输入阀电压为0.25~0.5Us（Us一般为11~32V的直流供电电压）时，PVG电液比例阀的A口打开；当阀电压为0.5~0.75Us时，PVG电液比例阀的B口打开。如图6所示，PVG电液比例阀的开口流量与阀电压存在一定的线性关系，用户可通过控制阀电压值，以相应控制PVG电液比例阀的开口流量。由此可见，PVG电液比例阀若要正常工作，其输入阀电压需要稳定在一合理区间范围内。当PVG电液比例阀的输入阀电压瞬间为0或过大时，都会使得PVG电液比例阀出现误动作。
如图5所示，现有的PVG电液比例阀控制系统由PLC控制器100直接输出不同的PWM电压信号给PVG电液比例阀200，以控制PVG电液比例阀200的不同开口状态。但当PLC控制器100断电重启或处于程序更新状态时，PLC控制器100输出的PWM电压信号为0，也就是此时PVG电液比例阀200的输入阀电压瞬间变为0V，将导致PVG电液比例阀200出现误动作，会直接影响到整个控制系统的正常工作。
另外，PLC控制器100输出的PWM电压信号在悬空时是精准的，但当PLC控制器100的PWM电压信号输出端101接入PVG电液比例阀200后，PVG电液比例阀200的输入阀电压值不可避免的会有所拉升，这样同样可能引起PVG电液比例阀200的误动作。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种PVG电液比例阀控制系统，该控制系统可防止外部供电电压出现意外断电，PLC控制器输出的PWM电压瞬间为0V时导致PVG电液比例阀出现误动作的情况发生。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是，提供一种PVG电液比例阀控制系统，该控制系统用于控制PVG电液比例阀的开口状态，包括第一供电电源、PLC控制器、继电器、PWM转电压模块和控制手柄，
所述第一供电电源电连接所述PLC控制器，为所述PLC控制器提供工作电压；
所述控制手柄通信连接所述PLC控制器，用于向所述PLC控制器发送控制PVG电液比例阀工作的控制信号；
所述继电器的第一输入端电连接所述PLC控制器的输出端口，所述继电器的第二输入端电连接一第二供电电源，所述继电器的输出端电连接所述PVG电液比例阀的第四端口；
所述PVG电液比例阀的第三端口同时连接所述PWM转电压模块的第一输出端口和第二输出端口并接地，所述PVG电液比例阀的第一端口连接所述PWM转电压模块的第三输出端口；
所述PWM转电压模块的输入端电连接所述PLC控制器的PWM信号输出端口。
作为本发明的一种优选方案，所述PLC控制器为型号为EPEC3724的控制器。
作为本发明的一种优选方案，所述继电器的具体型号为松川JD2912C。
作为本发明的一种优选方案，所述PWM转电压模块的具体型号为硕博电子SPT-PWM-DV。
作为本发明的一种优选方案，所述控制手柄的具体型号为APEM公司的4R282S1E55334电位器摇杆。
作为本发明的一种优选方案，所述PLC控制器中包括：
判断模块，用于在所述PLC控制器上电后并在执行程序初始化之前，判断所述PLC控制器的上电电压是否大于或等于一预设值，
若是，则生成一继电器接通信号并输出；
若否，则生成一继电器断开信号并输出；
一初始化模块，用于在所述PLC控制器上电后根据预设的初始化程序对所述PLC控制器执行程序初始化，并在完成初始化后生成一初始化完成信号并输出；
继电器控制信号发送模块，分别连接所述判断模块和所述初始化模块，用于在所述PLC控制器执行程序初始化之前向所述继电器转发所述继电器接通信号或所述继电器断开信号，所述继电器根据接收到的所述继电器接通信号执行接通动作或根据接收到的所述继电器断开信号执行断开动作，
所述继电器控制信号发送模块还用于在所述PLC控制器完成初始化后向所述继电器转发所述初始化完成信号，所述继电器根据接收到的所述初始化完成信号执行继电器断开动作。
本发明还提供了一种PVG电液比例阀控制方法，通过应用所述PVG电液比例阀控制系统实现，具体包括如下步骤：
步骤S1，所述PLC控制器判断上电电压是否大于或等于一预设值，
若是，则控制所述继电器接通，以将所述PLC控制器的上电电压直接输出给所述PVG电液比例阀；
若否，则控制所述继电器断开；
步骤S2，所述PLC控制器根据预设的初始化程序执行程序初始化；
步骤S3，初始化完成后，所述PLC控制器控制断开所述继电器；
步骤S4，用户通过所述控制手柄向所述PLC控制器发送针对所述PVG电液比例阀的控制信号；
步骤S5，所述PLC控制器根据接收到的所述控制信号输出相应的PWM电压信号，所述PVG电液比例阀根据接收到的所述PWM电压信号执行相对应的开口动作。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S5中具体包括如下步骤：
步骤S51，所述PLC控制器根据接收到的所述控制信号输出相应的PWM电压信号给所述PWM转电压模块；
步骤S52，所述PWM转电压模块将接收到的所述PWM电压信号转换为相对应的稳压信号并输出；
步骤S53，所述PVG电液比例阀根据接收到的所述稳压信号执行相对应的开口动作。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S中的所述预设值对应的电压值为12V。
本发明通过在PLC控制器和PVG电液比例阀之间增设一继电器，并通过继电器外接一第二供电电源，可避免当PLC控制器重启或处于程序更新状态时，PLC控制器输出的PWM电压信号瞬时为0而引起PVG电液比例阀作出误动作的情况发生。
另外，本发明通过在PLC控制器和PVG电液比例阀之间增设一PWM转电压模块，通过将PLC控制器输出的PWM电压信号转换为稳定的电压信号作为PVG电液比例阀的输入阀电压，可避免PWM电压信号直接接入PVG电液比例阀引起的电压值拉升进而引起PVG电液比例阀作出误动作的情况发生。
附图说明
图1是本发明实施例提供的PVG电液比例阀控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的PVG电液比例阀控制系统中的PLC控制器的内部结构示意图；
图3是应用本发明实施例提供的PVG电液比例阀控制系统实现对PVG电液比例阀控制的方法步骤图；
图4是本发明实施例提供的PVG电液比例阀控制系统对PWM电压信号进行稳压转换的方法步骤图；
图5是现有技术中的PVG电液比例阀控制原理图；
图6是PVG电液比例阀的开口流量与控制电压的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明实施例提供的一种PVG电液比例阀控制系统，用于控制PVG电液比例阀的开口状态，请参照图1，该控制系统包括第一供电电源（图中未示出）、PLC控制器1、继电器2、PWM转电压模块3和控制手柄（图中未示出），
第一供电电源电连接PLC控制器1，为PLC控制器1提供工作电压；
控制手柄通信连接PLC控制器1，用于向PLC控制器1发送控制PVG电液比例阀工作的控制信号；
继电器2的第一输入端21电连接PLC控制器1的输出端口11，继电器2的第二输入端口22电连接一第二供电电源，该第二供电电源的供电电压优选为24V，继电器2的输出端23电连接PVG电液比例阀4的第四端口44；
PVG电液比例阀4的第三端口43同时连接PWM转电压模块3的第一输出端口31和第二输出端口32并接地，PVG电液比例阀4的第一端口41连接PWM转电压模块3的第三输出端口33；
PWM转电压模块3的输入端34电连接PLC控制器1的PWM信号输出端口12。
上述技术方案中，PLC控制器1优选为型号为EPEC3724的PLC控制器。
继电器2则优选为型号为松川JD2912C的继电器。
PWM转电压模块3则优选为型号为硕博电子SPT-PWM-DV的PWM转电压模块。
控制手柄的具体型号优选为APEM公司的4R282S1E55334电位器摇杆。控制手柄的信号通过技景科技的TK700无线遥控发射器，将模拟信号转换成数字信号再发送给MMC无线遥控接收器，MMC无线遥控接收器接收到数字信号后，通过CAN总线连接传输给PLC控制器1，无线遥控收发器为现有技术中存在的无线遥控收发器。
请参照图2，PLC控制器1内部至少包括：
判断模块111，用于在PLC控制器1上电后并在执行程序初始化之前，判断PLC控制器1的上电电压是否大于或等于一预设值，
若是，则生成一继电器接通信号并输出；
若否，则生成一继电器断开信号并输出；
一初始化模块112，用于在PLC控制器1上电后根据预设的初始化程序对PLC控制器1执行程序初始化，并在完成初始化后生成一初始化完成信号并输出；
继电器控制信号发送模块113，分别连接判断模块111和初始化模块112，用于在PLC控制器1执行程序初始化之前向继电器2转发继电器接通信号或继电器断开信号，继电器2则根据接收到的继电器接通信号执行接通动作或根据接收到的继电器断开信号执行断开动作，
继电器控制信号发送模块113还用于在PLC控制器1完成初始化后向继电器2转发初始化完成信号，继电器2根据接收到的初始化完成信号执行继电器断开动作。
本发明还提供了一种PVG电液比例阀控制方法，通过应用上述的PVG电液比例阀控制系统实现，请参照图3和图1，该控制方法具体包括如下步骤：
步骤S1，PLC控制器1判断上电电压是否大于或等于一预设值，
若是，则控制继电器2接通，以将PLC控制器1的上电电压直接输出给PVG电液比例阀4；
若否，则控制继电器2断开；
步骤S2，PLC控制器1根据预设的初始化程序执行程序初始化；
步骤S3，初始化完成后，PLC控制器1控制断开继电器2；
步骤S4，用户通过控制手柄向PLC控制器1发送针对PVG电液比例阀4的控制信号；
步骤S5，PLC控制器1根据接收到的控制信号输出相应的PWM电压信号，PVG电液比例阀4根据接收到PWM电压信号执行相对应的开口动作。
上述方法步骤中，可以避免当PLC控制器1重启或初始化过程中输出的PWM电压信号瞬时为0而引起PVG电液比例阀4的误动作情况发生，但无法避免PWM电压信号直接接入PVG电液比例阀4而引起PVG电液比例阀4的输入阀电压的电压值拉升，进而引起PVG电液比例阀4产生误动作的情况发生。
为了避免PLC控制器1输出的PWM电压信号直接接入PVG电液比例阀4而引起的电压值拉升，进入引起PVG电液比例阀4做出误动作的情况发生，请参照图4，优选地，步骤S5中具体包括如下步骤：
步骤S51，PLC控制器1根据接收到的控制信号输出相应的PWM电压信号给PWM转电压模块3；
步骤S52，PWM转电压模块3将接收到的PWM电压信号转换为相对应的稳压信号并输出；
步骤S53，PVG电液比例阀4根据接收到的稳压信号执行相对应的开口动作。
上述技术方案中，步骤S2中的所述预设值对应的电压值优选为12V。
需要说明的是，步骤S1中的所述PLC控制器1的型号优选为EPEC3724的控制器；步骤S2中的所述继电器2的型号优选为松川JD2912C；步骤S41中的PWM转电压模块3的型号优选为硕博电子SPT-PWM-DV；步骤S3中的所述控制手柄的具体型号为APEM公司的4R282S1E55334电位器摇杆。
本发明实施例提供的PVG电液比例阀控制系统控制PVG电液比例阀工作的具体方法过程简述如下：
请参照图1，当系统给PLC控制器1上电后，PLC控制器1在进行程序初始化之前，PLC控制器1首先判断其上电电压是否大于或等于12V，若是，则PLC控制器1数字量输出端口D0也就是上述的PLC控制器1的输出端口11输出为“真”，此时PLC控制器1控制继电器2的30号引脚（也就是继电器2的第二输入端口22）和87号引脚（也就是继电器2的输出端23）接通，以在PLC控制器1执行程序初始化前将上电电压通过输出端口11直接输出给PVG电液比例阀4，这样可以避免现有技术中的PVG电液比例阀控制系统中的PLC控制器由于执行初始化动作，在输出的PWM电压信号为0情况下，PVG电液比例阀做出A口流量全开的错误动作。
当PLC控制器1完成初始化后，PLC控制器1将控制继电器2断开，此时PLC控制器1开始正常输出PWM电压信号给PVG电液比例阀。随后，PLC控制器1通过采集控制手柄的控制信号来实现对PVG电液比例阀4的开口大小和开口方向的控制。PWM电压信号就是控制PVG电液比例阀4工作的输出信号。然而由于PVG电液比例阀4固有的特性原因，PLC控制器1输出的PWM电压信号在悬空时时精准的，但一旦接入到PVG电液比例阀4后比如接入到PVG电液比例阀4的1号引脚后，该PWM电压信号对应的PVG电液比例阀4的输入阀电压的电压值会有所拉升，当拉升后的电压值超出PVG电液比例阀4的合理输入阀电压值范围内，可能会引起PVG电液比例阀4的误动作。所以为了解决这个问题，本发明通过在PLC控制器1和PVG电液比例阀4之间增设一PWM转电压模块3，以将PLC控制器1输出的PWM电压信号经PWM转电压模块3转换为相对应的稳压信号，然后再将该稳压信号输出给PVG电液比例阀4，以实现对PVG电液比例阀4工作的精准控制。
综上，本发明可避免当PLC控制器重启或处于程序更新状态时，PLC控制器输出的PWM电压信号瞬时为0而引起PVG电液比例阀作出误动作的情况发生。另外，本发明还可避免PWM电压信号直接接入PVG电液比例阀引起的电压值拉升进而引起PVG电液比例阀作出误动作的情况发生。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种PVG电液比例阀控制系统，用于控制PVG电液比例阀的开口状态，其特征在于，包括第一供电电源、PLC控制器、继电器、PWM转电压模块和控制手柄，
所述第一供电电源电连接所述PLC控制器，为所述PLC控制器提供工作电压；
所述控制手柄通信连接所述PLC控制器，用于向所述PLC控制器发送控制PVG电液比例阀工作的控制信号；
所述继电器的第一输入端电连接所述PLC控制器的输出端口，所述继电器的第二输入端电连接一第二供电电源，所述继电器的输出端电连接所述PVG电液比例阀的第四端口；
所述PVG电液比例阀的第三端口同时连接所述PWM转电压模块的第一输出端口和第二输出端口并接地，所述PVG电液比例阀的第一端口连接所述PWM转电压模块的第三输出端口；
所述PWM转电压模块的输入端电连接所述PLC控制器的PWM信号输出端口。
2.如权利要求1所述的PVG电液比例阀控制系统，其特征在于，所述PLC控制器为型号为EPEC3724的控制器。
3.如权利要求1所述的PVG电液比例阀控制系统，其特征在于，所述继电器的具体型号为松川JD2912C。
4.如权利要求1所述的PVG电液比例阀控制系统，其特征在于，所述PWM转电压模块的具体型号为硕博电子SPT-PWM-DV。
5.如权利要求1所述的PVG电液比例阀控制系统，其特征在于，所述控制手柄的具体型号为APEM公司的4R282S1E55334电位器摇杆。
6.如权利要求1所述的PVG电液比例阀控制系统，其特征在于，所述PLC控制器中包括：
判断模块，用于在所述PLC控制器上电后并在执行程序初始化之前，判断所述PLC控制器的上电电压是否大于或等于一预设值，
若是，则生成一继电器接通信号并输出；
若否，则生成一继电器断开信号并输出；
一初始化模块，用于在所述PLC控制器上电后根据预设的初始化程序对所述PLC控制器执行程序初始化，并在完成初始化后生成一初始化完成信号并输出；
继电器控制信号发送模块，分别连接所述判断模块和所述初始化模块，用于在所述PLC控制器执行程序初始化之前向所述继电器转发所述继电器接通信号或所述继电器断开信号，所述继电器根据接收到的所述继电器接通信号执行接通动作或根据接收到的所述继电器断开信号执行断开动作，
所述继电器控制信号发送模块还用于在所述PLC控制器完成初始化后向所述继电器转发所述初始化完成信号，所述继电器根据接收到的所述初始化完成信号执行继电器断开动作。
7.一种PVG电液比例阀控制方法，通过应用如权利要1-6任意一项所述的PVG电液比例阀控制系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，所述PLC控制器判断上电电压是否大于或等于一预设值，
若是，则控制所述继电器接通，以将所述PLC控制器的上电电压直接输出给所述PVG电液比例阀；
若否，则控制所述继电器断开；
步骤S2，所述PLC控制器根据预设的初始化程序执行程序初始化；
步骤S3，初始化完成后，所述PLC控制器控制断开所述继电器；
步骤S4，用户通过所述控制手柄向所述PLC控制器发送针对所述PVG电液比例阀的控制信号；
步骤S5，所述PLC控制器根据接收到的所述控制信号输出相应的PWM电压信号，所述PVG电液比例阀根据接收到的所述PWM电压信号执行相对应的开口动作。
8.如权利要求7所述的PVG电液比例阀控制方法，其特征在于，所述步骤S5中具体包括如下步骤：
步骤S51，所述PLC控制器根据接收到的所述控制信号输出相应的PWM电压信号给所述PWM转电压模块；
步骤S52，所述PWM转电压模块将接收到的所述PWM电压信号转换为相对应的稳压信号并输出；
步骤S53，所述PVG电液比例阀根据接收到的所述稳压信号执行相对应的开口动作。
9.如权利要求7所述的PVG电液比例阀控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述预设值对应的电压值为12V。
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