[实用新型]一种基于PWM控制器的单液注浆控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于PWM控制器的单液注浆控制系统，包括上位机、PLC站、传感器和比例调节阀，所述PLC站，包括PWM控制模块、PID调节模块、分布式IO模块；传感器将注浆管输出端的检测信息传输至分布式IO模块内，经分布式IO模块的A/D转换模块转换后存储在自身数据寄存器内，PID调节模块对转换信号和上位机设定的限定值进行处理后发送给PWM控制模块，PWM控制模块通过分布式IO模块将控制脉冲信号传输至比例调节阀，本实用新型动态响应快，超调量小，适用范围较广；同时节省了常规控制系统中的D/A输出模块，节约了成本；另一方面控制方式简单有效，初始化及参数修改可直接在PLC上操作，操作灵活；同时结合PID控制指令使调节精度增加，适用于控制精度高的场合。

技术领域

本实用新型属于盾构中控制调试领域，具体设计一种基于PWM控制器的单液注浆控制系统。

背景技术

盾构掘进机中控制系统复杂，采集信号点位繁多，同时液压、流体、电机、变频器等的控制要求响应速度快，同时控制精度高，抗干扰性强。故多采用比例阀的控制模块，驱动调节比例阀常规采用放大板控制阀芯的开度，控制速度压力或流量；采用放大板控制必须采用带有模拟量输出的PLC，现场执行元件的信号通过模拟量输出模块到电气放大板，实现放大板和比例阀的调节控制；采用放大板控制比例阀，需加如D/A模块，一方面增加成本，另一方面，在控制调节系统较多的情况，会造成点位增多，控制盒布局困难。同时考虑到放大板的供电不是独立供电，抗干扰能力较弱，增加设计难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的是盾构掘进机中，比例阀控制系统的调试复杂，抗干扰能力较弱，线路设计布局复杂等问题，提供一种基于PWM控制器的单液注浆控制系统，通过设定分布式IO，就近完成接线控制，能够减少端子，线缆和安装空间。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于PWM控制器的单液注浆控制系统，包括上位机、PLC站、传感器和比例调节阀，所述传感器，包括温度传感器、流量传感器和压力传感器等。所述PLC站，包括PWM控制模块、PID调节模块、分布式IO模块；传感器将注浆管输出端的检测信息传输至分布式IO模块，经分布式IO模块的A/D转换模块转换后存储在自身数据寄存器内，PID调节模块对转换信号和上位机设定的限定值进行处理后发送给PWM控制模块，PWM控制模块通过分布式IO模块将控制脉冲信号传输至比例调节阀，进而实现对温度、压力、流量等的调节和控制。

本实用新型相对于现有技术存在以下改进点：

1、原来通过PLC的IO模块控制放大板驱动比例阀，连接点多，占用点位多，成本高，本实用新型通过分布式IO和PWM控制比例阀，控制电路简单，可实现闭环调节控制。

2、原来通过放大板控制调节比例阀，需要带下载线设置参数，进行硬件初始化设置；本实用新型采用PWM控制模块可以在PLC站中初始化参数，操作灵活，节约时间。

3、原来采用放大板对比例阀的控制，其抗干扰能力较弱；本实用新型的PWM控制信号中包含同频率的脉动量，抗干扰能力较强，滞后时间短，精度较高。

并且本实用新型使用的PWM控制模块，具有以下好处：

1.采用脉宽调制型电路，发热小，功耗低。

2.参数数字化调节，智能化设计。

3.采用独立电源供电，抗干扰性好。

4.模拟量输入电压显示、脉冲输入数显示、输出电流实时显示、过载保护，短路保护，有效的保护比例阀。

本实用新型系统动态响应快，超调量小，适用范围较广；同时节省了常规控制系统中的D/A输出模块，节约了成本；另一方面控制方式简单有效，初始化及参数修改可直接在PLC上操作，操作灵活；同时结合PID控制指令使调节精度增加，适用于控制精度高的场合。