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一種電磁換向閥組控制器及其控制方法

文檔序號(hào):5688381閱讀:186來源:國知局
一種電磁換向閥組控制器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電磁換向閥組控制器,包括微處理器模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊、電源系統(tǒng)模塊、LED顯示分組開關(guān)模塊;LED顯示分組開關(guān)模塊包括按鍵和LED顯示模塊;每個(gè)按鍵的信號(hào)輸出端分別連接LED顯示模塊的輸入端和微處理器模塊的輸入端;電源系統(tǒng)模塊的輸入端連接24V電源,電源系統(tǒng)模塊的輸出端分別連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端所述電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊的輸入端連接微處理器模塊的控制輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊連接各電磁換向閥。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)工程機(jī)械電磁換向閥的集中控制,結(jié)構(gòu)合理、布線簡(jiǎn)潔、按鍵動(dòng)作清晰,能實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制按鈕和動(dòng)作的程序控制和互鎖保護(hù),提高工作可靠性,減少故障。
【專利說明】—種電磁換向閥組控制器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】,具體是一種電磁換向閥組控制器及其控制方法。【背景技術(shù)】
[0002]目前,工程機(jī)械設(shè)備的發(fā)展,越來越趨向于全液壓、多功能、及智能化,其動(dòng)作越來越多,每臺(tái)設(shè)備上所使用的電磁換向閥數(shù)量也越來越多,這就使得其控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜,給設(shè)備的安裝、布線、調(diào)試、操作、維護(hù)保養(yǎng)和故障的檢測(cè)處理帶來很多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種電磁換向閥組控制器及其控制方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種電磁換向閥組控制器,包括微處理器模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊、電源系統(tǒng)模塊、LED顯示分組開關(guān)模塊;
所述LED顯示分組開關(guān)模塊包括按鍵和LED顯示模塊;每個(gè)按鍵的信號(hào)輸出端分別連接LED顯示模塊的輸入端和微處理器模塊的輸入端;
所述電源系統(tǒng)模塊的輸入端連接24V電源,電源系統(tǒng)模塊的輸出端分別連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端;
所述電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊的輸入端連接微處理器模塊的控制輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊連接各電磁換向閥。
[0005]所述的電磁換向閥組控制器還包括控制面板,控制面板上設(shè)置有與按鍵對(duì)應(yīng)的控制按鈕。
[0006]所述電源系統(tǒng)模塊包括第一濾波電路、電源轉(zhuǎn)換電路、第二濾波電路,第一濾波電路的輸入端連接24V電源,第一濾波電路的輸出端連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端,電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第二濾波電路的輸入端,第二濾波電路的輸出端連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端。
[0007]所述電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊包括電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器和輸出端子,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接微控制器的輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接繼電器的線圈,繼電器的觸點(diǎn)連接輸出端子。
[0008]所述每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁換向閥的動(dòng)作。
[0009]所述LED顯示模塊用于顯示按鍵狀態(tài)。
[0010]所述按鍵中有多個(gè)按鍵同時(shí)按下時(shí),各按鍵復(fù)位鎖定。
[0011 ] 所述按鍵的個(gè)數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)的電磁換向閥個(gè)數(shù)相同。
[0012]所述的電磁換向閥組控制器的控制方法,包括以下步驟:
步驟I,實(shí)時(shí)監(jiān)控控制面板上各按鍵的狀態(tài);
步驟2,當(dāng)有按鍵按下時(shí),判斷是否有第一組電磁換向閥對(duì)應(yīng)的按鍵按下,是,則進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)至按鍵釋放穩(wěn)定,然后執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟3 ; 步驟3,判斷是否有第二組電磁換向閥對(duì)應(yīng)的按鍵按下,是,則進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)至按鍵釋放穩(wěn)定,然后執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟4 ;
步驟4,判斷是否存在多按鍵同時(shí)按下的情況,是,則同時(shí)按下的各按鍵復(fù)位鎖定至設(shè)定時(shí)間,并返回步驟2 ;否則直接返回步驟2 ;
步驟5,判斷是否為單一按鍵操作,是,則執(zhí)行該按鍵對(duì)應(yīng)的動(dòng)作,否則多按鍵互鎖。
[0013]有益效果:
本發(fā)明的電磁換向閥組控制器能夠?qū)崿F(xiàn)工程機(jī)械所有電磁換向閥的集中控制,結(jié)構(gòu)合理、布線簡(jiǎn)潔、按鍵動(dòng)作清晰、適應(yīng)性強(qiáng),其控制方法操作簡(jiǎn)便。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)控制按鈕和動(dòng)作的程序控制和互鎖保護(hù),提高工作可靠性,減少故障,維護(hù)維修簡(jiǎn)單方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器結(jié)構(gòu)框圖;
圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器的面板結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器總體電路連接圖;
圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器微處理器電路原理圖;
圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器電源系統(tǒng)電路原理圖;
圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器LED顯示分組開關(guān)電路原理圖;
圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器的電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊電路原理
圖;
圖8是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器的閥組控制模式示意圖;
圖9是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的電磁換向閥組控制器的控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示,電磁換向閥組控制器,包括微處理器模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊、電源系統(tǒng)模塊、LED顯示分組開關(guān)模塊;
LED顯示分組開關(guān)模塊包括與現(xiàn)場(chǎng)電磁換向閥連接的按鍵和LED顯示模塊;每個(gè)按鍵的信號(hào)輸出端分別連接LED顯示模塊的輸入端和微處理器模塊的輸入端;
電源系統(tǒng)模塊的輸入端連接24V電源,電源系統(tǒng)模塊的輸出端分別連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端;
電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊的輸入端連接微處理器模塊的控制輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊包括電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器和輸出端子,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接微控制器的輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接繼電器的線圈,繼電器的觸點(diǎn)連接輸出端子。
[0017]電磁換向閥組控制器還包括控制面板,控制面板上設(shè)置有與每組按鍵對(duì)應(yīng)的控制按鈕,如圖2所示,每組控制按鈕設(shè)置一個(gè)復(fù)位按鈕。各個(gè)控制按鈕固定在操作面板上,通過線束插頭與電路板插接,控制程序固化在電路板中的控制模塊中,繼電器集成在電路板中。
[0018]微處理器模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊、電源系統(tǒng)模塊、LED顯示分組開關(guān)模塊之間的電路連接如圖3所示,其中,微處理器模塊的電路如圖4所示,微處理器模塊選用型號(hào)為ATMEGA16-16AC的微處理器,控制按鈕信號(hào)輸入微處理器,輸出控制信號(hào)給電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊,電源系統(tǒng)模塊如圖5所示,電源系統(tǒng)模塊包括第一濾波電路、電源轉(zhuǎn)換電路、第二濾波電路,第一濾波電路的輸入端連接24V電源,第一濾波電路的輸出端連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端,電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第二濾波電路的輸入端,第二濾波電路的輸出端連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端。電源轉(zhuǎn)換電路采用的是型號(hào)為L(zhǎng)M25968-5.0的DC/DC降壓模塊,輸入電源P0(VDD=24V)經(jīng)過第一濾波電路、電源轉(zhuǎn)換電路、第二濾波電路后輸出(VCC=5V)。LED顯示分組開關(guān)模塊的電路如圖6所示,兩組按鍵均為8個(gè)按鍵,其中七個(gè)為電磁換向閥的動(dòng)作按鍵,另一個(gè)為復(fù)位按鍵,各按鍵的信號(hào)接入相應(yīng)LED顯示模塊的信號(hào)輸入端,按鍵SlfSlS連接至PLEDl的 2、4、6、8、10、12、14、16 腳,按鍵 S21 ?S28 連接至 PLED2 的 2、4、6、8、10、12、14、16 腳。電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊如圖7所示,電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊包括電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器和輸出端子,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊有兩個(gè)(U2、U3),繼電器有16個(gè)(與按鍵對(duì)應(yīng)分為兩組),輸出端子有兩個(gè)(PVALUE1、PVALUE1),兩個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接微處理器的輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接繼電器的線圈,電磁換向閥的動(dòng)作由相應(yīng)對(duì)應(yīng)的十四個(gè)繼電器控制完成,繼電器的觸點(diǎn)連接輸出端子。
[0019]本實(shí)施方式可以采用一塊結(jié)構(gòu)緊湊的按鍵操作面板,將一臺(tái)工程機(jī)械所有的電磁換向閥的控制按鈕都安裝在一起,以便于集中操作;采用一塊線路板,將控制線路和電氣、電子元器件及各種功能控制模塊集成化,以減小體積,減少布線、提高可靠性;采用程序控制,實(shí)現(xiàn)各個(gè)按鈕和動(dòng)作的順序控制和互鎖保護(hù)。
[0020]所用主要元件及型號(hào):
(1)操作面板1.5mm厚度的鋼板,表面噴漆處理;
(2)金屬按鈕開關(guān)(控制按鈕)PBM16
(3)線路板PCB板
(4)控制程序
(5)繼電器SPDT
(6)輸出端子
將電磁換向閥組控制器與電磁換向閥相連接,按下相應(yīng)的金屬按鈕開關(guān),則相對(duì)應(yīng)的電磁換向閥動(dòng)作,同時(shí)控制按鈕上的指示燈亮,因設(shè)置了互鎖保護(hù),因此一組控制按鈕中同時(shí)只能有一個(gè)控制按鈕起作用,按復(fù)位按鈕,則按鈕復(fù)位,指示燈滅。
[0021]上述電磁換向閥組控制器的閥組控制模式如圖8所示,上、下兩組控制按鈕,分別控制兩組電磁換向閥,即6+7閥組控制模式。
[0022]第一組為圖8中第一行復(fù)位按鈕及其右側(cè)緊鄰的6個(gè)按鈕(6控I復(fù)位),分別完成第一組閥組復(fù)位、左前支腿,右前支腿,左后支腿,右后支腿,鉆架升降、卸桿器。第一組電磁換向閥的各動(dòng)作互為獨(dú)立運(yùn)行,每一時(shí)刻只有一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行,當(dāng)一個(gè)動(dòng)作按鈕按下執(zhí)行動(dòng)作時(shí),原有動(dòng)作行為終止。如果按下該組復(fù)位按鈕,該組將自動(dòng)終止所有操作,恢復(fù)為復(fù)位狀態(tài)。如果該組有兩個(gè)以上同組按鍵按下將自動(dòng)終止所有操作,回退至復(fù)位狀態(tài),并開啟3秒鐘按鍵自鎖,3秒按鍵自鎖期間任何按鍵按下不會(huì)執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作,用以提示使用者,出現(xiàn)多按鍵同時(shí)按下情況。
[0023]第二組為圖8中第二行復(fù)位按鈕及其右側(cè)緊鄰的7個(gè)按鈕(7控I復(fù)位),分別完成第二組閥組復(fù)位、擺桿器、攔桿器、扶桿器、離合器、下卡鉗、上卡鉗、卷纜器。第二組電磁換向閥的各動(dòng)作互為獨(dú)立運(yùn)行,每一時(shí)刻只有一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行,當(dāng)一個(gè)動(dòng)作按鈕按下執(zhí)行動(dòng)作時(shí),原有動(dòng)作行為終止。如果該組有兩個(gè)以上同組按鍵按下將自動(dòng)終止所有操作,回退至復(fù)位狀態(tài),并開啟3秒鐘按鍵自鎖,3秒按鍵自鎖期間任何按鍵按下不會(huì)執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作,用以提示使用者,出現(xiàn)多按鍵同時(shí)按下情況。
[0024]本實(shí)施方式的電磁換向閥組控制器的控制方法如圖9所示,如下:
步驟1,關(guān)閉總中斷,進(jìn)行處理器外設(shè)端口的初始化配置和看門狗系統(tǒng)的初始化配置后,實(shí)時(shí)監(jiān)控控制面板上各按鍵的狀態(tài);
步驟2,當(dāng)有按鍵按下時(shí),判斷是否有第一組電磁換向閥對(duì)應(yīng)的按鍵按下,是,則進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)至按鍵釋放穩(wěn)定,然后執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟3 ;
步驟3,判斷是否有第二組電磁換向閥對(duì)應(yīng)的按鍵按下,是,則進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)至按鍵釋放穩(wěn)定,然后執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟4 ;
步驟4,判斷是否存在多按鍵同時(shí)按下的情況,是,則同時(shí)按下的各按鍵復(fù)位鎖定至設(shè)定時(shí)間(3秒),并返回步驟2 ;否則直接返回步驟2 ;
步驟5,判斷是否為單一按鍵操作,是,則執(zhí)行該按鍵對(duì)應(yīng)的動(dòng)作,否則多按鍵互鎖。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁換向閥組控制器,用于將電磁換向閥劃分兩組分別進(jìn)行集中控制,其特征在于:包括微處理器模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊、電源系統(tǒng)模塊、LED顯不分組開關(guān)模塊; 所述LED顯示分組開關(guān)模塊包括按鍵和LED顯示模塊;每個(gè)按鍵的信號(hào)輸出端分別連接LED顯示模塊的輸入端和微處理器模塊的輸入端; 所述電源系統(tǒng)模塊的輸入端連接24V電源,電源系統(tǒng)模塊的輸出端分別連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端; 所述電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊的輸入端連接微處理器模塊的控制輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊連接各電磁換向閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:還包括控制面板,控制面板上設(shè)置有與按鍵對(duì)應(yīng)的控制按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:所述電源系統(tǒng)模塊包括第一濾波電路、電源轉(zhuǎn)換電路、第二濾波電路,第一濾波電路的輸入端連接24V電源,第一濾波電路的輸出端連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端,電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第二濾波電路的輸入端,第二濾波電路的輸出端連接微處理器模塊的供電端、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的供電端和LED顯示分組開關(guān)模塊的供電端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:所述電磁閥驅(qū)動(dòng)輸出模塊包括電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器和輸出端子,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接微控制器的輸出端,電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接繼電器的線圈,繼電器的觸點(diǎn)連接輸出端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:所述每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁換向閥的動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:所述LED顯示模塊用于顯示按鍵狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:所述按鍵中有多個(gè)按鍵同時(shí)按下時(shí),各按鍵復(fù)位鎖定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器,其特征在于:所述按鍵的個(gè)數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)的電磁換向閥個(gè)數(shù)相同。
9.如權(quán)利要求1所述的電磁換向閥組控制器的控制方法,其特征在于:包括以下步驟: 步驟1,實(shí)時(shí)監(jiān)控控制面板上各按鍵的狀態(tài); 步驟2,當(dāng)有按鍵按下時(shí),判斷是否有第一組電磁換向閥對(duì)應(yīng)的按鍵按下,是,則進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)至按鍵釋放穩(wěn)定,然后執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟3 ; 步驟3,判斷是否有第二組電磁換向閥對(duì)應(yīng)的按鍵按下,是,則進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)至按鍵釋放穩(wěn)定,然后執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟4 ; 步驟4,判斷是否存在多按鍵同時(shí)按下的情況,是,則同時(shí)按下的各按鍵復(fù)位鎖定至設(shè)定時(shí)間,并返回步驟2 ;否則直接返回步驟2 ; 步驟5,判斷是否為單一按鍵操作,是,則執(zhí)行該按鍵對(duì)應(yīng)的動(dòng)作,否則多按鍵互鎖。
【文檔編號(hào)】F16K31/06GK103821996SQ201410072742
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】張吉平 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)
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