CN112573420A - 一种四腿调平平台电液控制系统 - Google Patents

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黄立平
王渊巍
�田�浩
黄兴建
张立
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Abstract

本发明公开了一种四腿调平平台电液控制系统,采用PLC作为主控元件,包括计算机,前述的计算机与PLC模块连接,前述的PLC模块与数字量输出模块连接,前述的数字量输出模块与中间继电器连接,前述的中间继电器与电磁阀连接,前述的电磁阀与控制台连接,前述的控制台与液电压力开关和传感器连接,前述的液电压力开关通过数字量输入模块与PLC模块连接,前述的传感器通过CAN总线计算机;调平系统中双轴传感器安装在平台的一个角,X轴、Y轴分别与平台的两个面平行。本发明通过软件及硬件的优化,对信号传输方式的改变,增强抗干扰能力。

Description

一种四腿调平平台电液控制系统
技术领域
本发明涉及四腿调平控制系统技术领域,属于四腿调平平台电液控制系统的新方法。
背景技术
四腿调平平台在生活时常能看见,吊车就是通过调节四腿平衡,实现提吊作用。四腿调平平台是由四条腿支撑整个平台,为了保证平台的安全、可靠、平稳性,那必须保证平台调平后水平度的稳定。提高设备的可靠性,就必须使电气控制系统和液压系统相互协作,成为一个有机的整体,协调、高效、准确地运行,平台控制的关键技术是自动调平控制技术的实现。传统的控制流程如图1所示。
传统的控制存在稳定性差、抗干扰性弱等问题,因此提出合理方案提高控制系统的稳定性、增强抗干扰能力很重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四腿调平平台电液控制系统,通过软件及硬件的优化,对信号传输方式的改变,增强抗干扰能力。
本发明是这样实现的:
一种四腿调平平台电液控制系统,采用PLC作为主控元件,包括计算机,前述的计算机与PLC模块连接,计算机编制程序、接受指令并传递给CPU,前述的PLC模块与数字量输出模块连接,PLC模块控制数字量输出模块输出开关量信号,前述的数字量输出模块与中间继电器连接,数字量输出模块通过开关信号控制中间继电器线圈工作,前述的中间继电器与电磁阀连接,中间继电器工作时,电磁阀线圈得电,电磁阀开启,连接前述的电磁阀与控制台油缸连接,控制台油缸开始工作,前述的控制台油缸与液电压力开关和传感器连接,控制台油缸与地面接触,有压力时,液电压力开关工作,将信号传输至数字量输入模块,前述的液电压力开关量信号通过数字量输入模块与PLC模块连接,PLC模块检测数字量输入模块状态,前述的双轴传感器通过CAN总线计算机,将传感器角度传输至计算机分析。
本发明的调平系统中双轴传感器安装如图2所示,双轴传感器安装在平台的一个角,X轴、Y轴分别与平台的两个面平行。
如图3所示,2个方向倾角为α和β,传感器X轴与Y轴夹角为γ,则平台的倾斜度θ可以由α和β合成为:
Figure BDA0002787265340000021
如果2个方向的控制精度为±δ,则调平后平台的水平误差为:
Figure BDA0002787265340000022
从(2)式可以得到,控制度δ一定,γ=90°时,平台的水平误差θ取最小值。此时
Figure BDA0002787265340000023
也就是说,两边的水平控制度应为整个平台水平控制度的
Figure BDA0002787265340000031
比如要求整个平台的倾斜度为2′,则控制时2个方向的控制度应该为
Figure BDA0002787265340000032
根据双轴传感器测出的倾角可以判断出4个支承点的高低,找出最高点,通过调节A油缸,确保双轴传感器端处于最高点,此时检测安装双轴传感器端液电压力开关是否处于打开状态,从而确保支腿已经着地。
按照“只升不降”的原则,采用升调平技术,把B支点、D支点升高至与最高点处于同一水平面后,然后调整C支点升高至与最高点处于同一水平面,确认四个支点都已经着地,调平过程结束。其技术关键是如何根据倾角决定各支点应该升高的高度,以及采用哪种方法去精确控制各支点升高的高度。
与现有技术相比,本发明采用北微传感器BWK225S,通过CAN总线传输,与传统模拟量信号传输相比,信号抗干扰性增强,采用S7-1500系列PLC,该控制器除了包含多种创新技术之外,还设定了新标准,最大程度提高生产效率,极大缩短了系统相应时间。
附图说明
图1是传统控制流程图;
图2是调平系统中双轴传感器安装结构图;
图3是传感器安装示意图;
图4是本发明的系统结构及控制流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1:
四腿调平平台电液控制系统,由于PLC的高可靠性和接口的简易性,使用PLC实现自动调平是一种很好的方法。假定最高支点高度为A,某一支点高度为B,按照升调平方法,则B点需要升高的垂直高度为AB。本系统选用德国西门子公司的S7-1500系列的PLC作为主控元件,其结构框图如图4所示。该PLC系统包含电源模块、CPU模块、数字量输入(DI)模块和数字量输出(DO)模块。传感器CAN总线通讯,通过双轴传感器检测平台的左右倾角和前后倾角是否满足精度。检测出的倾角信号送给计算机。计算机再把信号送给CPU模块,与给定水平度进行比较。CPU模块作为控制器,可以发送各种控制命令,接收并处理各种数据,对整个系统进行协调控制。CPU模块输出的控制量通过数字量输出模块,控制继电器线圈,间接通过24V电压对各支腿电磁阀进行控制,从而可以控制各支腿的升降,达到调平目的。液电压力开关可以检测各个支腿是否着地,避免虚腿调平。支腿着地时,对应的液电压力开关就会闭合,数字量输入模块对应的输入信号就为高电平;反之,支腿悬空时,对应的输入信号就为低电平。CPU模块根据读入的数字量做出相应的处理。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种四腿调平平台电液控制系统,其特征在于:其主控元件包括计算机(1),所述计算机(1)与PLC模块(2)连接,所述PLC模块(2)与数字量输出模块(3)连接,所述数字量输出模块(3)与中间继电器(4)连接,所述中间继电器(4)与电磁阀(5)连接,所述电磁阀(5)与控制台(6)连接,所述控制台(6)与液电压力开关(7)和传感器(9)连接,所述液电压力开关(7)通过数字量输入模块(8)与PLC模块(2)连接,所述传感器(9)通过CAN总线(10)计算机(1);调平系统中双轴传感器安装在平台的一个角,X轴、Y轴分别与平台的两个面平行。
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