[发明专利]可编程液压泵站协作控制系统及其使用方法

说明书

本发明涉及两个或多个伺服马达的同步的流体压力执行机构领域，具体为一种可编程液压泵站协作控制系统及其使用方法。一种可编程液压泵站协作控制系统，包括至少两个控制点(1)，其特征是：还包括虚拟泵站(2)、组网层(3)和应用层(4)，每个控制点(1)对应一个虚拟泵站(2)，虚拟泵站(2)包括电机(21)、传感通道控制器(22)、阀组(23)和PID控制器(24)；各个虚拟泵站(2)的PID控制器(24)都通过信号线连接组网层(3)，组网层(3)通过信号线连接应用层(4)。本发明简化设备，适应性强，安全可靠。

技术领域

本发明涉及两个或多个伺服马达的同步的流体压力执行机构领域，具体为一种可编程液压泵站协作控制系统及其使用方法。

背景技术

液压系统广泛用于机械制造、工程施工、试验检测领域。目前市场上的各类设备与系统一般均为定制化系统，但对于一些特种施工、构件压力试验、原型验证等需求没有通用的可快速搭建的解决方案。此类用户一般无法承担高昂的定制系统研发费用，往往只能采用传统的手动液压设备，进行操作并记录数据，无法提升相关工作的质量与效率。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种简化设备、适应性强、安全可靠的液压设备，本发明公开了一种可编程液压泵站协作控制系统及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种可编程液压泵站协作控制系统，包括至少两个控制点，每个控制点包括一个油缸和一组传感器，传感器设于油缸上，其特征是：还包括虚拟泵站、组网层和应用层，

每个控制点对应一个虚拟泵站，虚拟泵站包括电机、传感通道控制器、阀组和PID控制器，PID控制器通过信号线分别连接电机、传感通道控制器和阀组，控制点传感器通过信号线连接所对应的虚拟泵站传感通道控制器，虚拟泵站电机的输出轴连接所对应的控制点油缸，虚拟泵站阀组串联在所对应的控制点油缸的输油管路上；

各个虚拟泵站的PID控制器都通过信号线连接组网层，组网层通过信号线连接应用层；

组网层和应用层这两者通过控制系统实现，控制系统包括工控机、控制盒和泵站，泵站包括液压缸、电机和油箱；

应用层设于工控机内，用户通过工控机的应用层实现交互操作以设置各个控制点的控制逻辑；

组网层作为接口，组网层的一部分设于工控机内，组网层的另一部分设于控制盒的嵌入式程序内，组网层根据用户通过应用层输入的设备编号（即控制盒编号）清单，由工控机通过有线或无线的方式与控制盒进行通讯，再发送包括控制目标与控制模式的控制指令到控制盒，控制盒收到控制指令后，通过组网层解析这些控制指令，实现对硬件的控制；

虚拟泵站运行在控制盒内，控制盒根据控制目标进行自主控制。

所述的可编程液压泵站协作控制系统，其特征是：传感器包括油压传感器、位移传感器和应力传感器，以测量油缸的压力、行程以及控制点处的变形或应力数据。

所述的可编程液压泵站协作控制系统，其特征是：

虚拟泵站通过软件模拟实现，PID控制器通过软件接口模拟信号线分别连接电机、传感通道控制器和阀组，

控制点传感器通过软件接口模拟信号线连接所对应的虚拟泵站传感通道控制器，

各个虚拟泵站的PID控制器都通过软件接口模拟信号线连接组网层，组网层通过信号线连接应用层。

所述的可编程液压泵站协作控制系统的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

① 在需要控制的地方设置各个控制点，所述控制包括顶升控制和压力控制，每个控制点通过信号线连接一个虚拟泵站，设定每个虚拟泵站PID控制器的控制目标值，虚拟泵站、组网层和应用层通过信号线依次连接；