第三代泵车电控系统(已改)案例.ppt

第三代泵车电气系统 刘承佐 第一部分简介 混凝土泵车是将混凝土泵的泵送机构和用于布料的液压卷折式布料臂架和支撑机构集成在汽车底盘上 集行驶 泵送 布料功能于一体的高效混凝土输送设备 第一部分简介 1 底盘2 臂架系统3 转塔4 液压系统5 电气系统6 泵送机构 第一部分简介 系统组成简介 控制系统采用三一重工自主开发的核心控制器 SYMC专用控制器 与专用工业显示屏 SYLD液晶显示屏 整个系统浑然一体 具有良好的稳定性与抗干扰能力 接口部位采用接插件的模式 简化了布线 提高整机的可靠性与维修的方便性 操作简便 运行可靠 系统能根据工作要求实现各功能的精确控制 可实时动态显示柴油机转速及主油泵排量等各项关键作业参数 第一部分简介 电控系统组成结构示意图 第一部分简介 控制系统由原来的PLC TD200更改为三一自制SYMC控制器 SYLD显示器 第一部分简介 电气控制系统硬件设计组成示意图 第二部分控制器SYMC 一 SYMC控制器定义 SYMC SanY 三一 Motion 运动 Controller 控制器 第二部分控制器SYMC 端子号定义 本控制器共有四个端子 两个34针 两个26针 将控制器正面向上 横放于面前 两个小三角标志在左 左侧大端子 34针 标记为A1 小端子 26针 标记为A2 右侧大端子 34针 标记为B1 小端子 26针 标记为B2 第二部分控制器SYMC 专用控制器SYMC特性 国内第一款通用运动控制器完全自主知识产权32位CPU 运算速度快高可靠性 高防护等级IEC61131 3标准开发环境丰富的通信接口针对三一量身定做左右对称结构 第二部分控制器SYMC 内置工业以太网支持集成两个CAN2 0B接口集成RS232 RS422 RS485接口高可靠性所有针脚都具有防误接保护功能 包括电源短路保护 电源反接保护 输出短路保护 通信线短路保护 通信线反接保护等 第二部分控制器SYMC 在使用上与PLC的几点重要区别 所有接线采用安普接插件无I O点状态指示灯程序不能上载 只能下载程序重新输入程序后 原永久保存的数据不会清0输出点全部为大功率晶体管 有短路保护直接驱动比例阀 电磁阀I O点通过内部编程设定程序容量大 运行速度快 第二部分控制器SYMC 三一运动控制器的基本性能参数 第二部分控制器SYMC 功能 开关量输入DI 46 模拟量输入AI 32 脉冲输入PI 6 开关量输出DO 44 脉宽调制输出PWM 16 模拟量输出A 2 8 32 6 16 28 2 主要I O配置 第二部分控制器SYMC 三一运动控制器提供的输入输出接口 第二部分控制器SYMC 主要端子分布电源 A1 22233031B1 22233031 A1 3233B1 3233通讯CAN0H A218CAN0L A222CAN1H B218CAN1L B222 第二部分控制器SYMC 1 工作条件 工作环境温度为 30 70 储存温度在 40 85 时正常工作 2 电源 12V 36V范围内直流电源输入正常工作 具有过电压保护功能 可接受上限电压为36V 具有欠电压保护功能 保护电压为9V 第二部分控制器SYMC 3 模拟量输入输出 3 1 具有50路模拟量输入通道 应能采集0V 5V标准信号 其中外部32路 内部PWM输出电流反馈14路 电源电压1路 传感器电压1路 内部温度2路 3 2 模拟量输入通道的输入阻抗为20k 3 3 2路模拟量输出通道 输出0mA 20mA信号 3 4 模拟量输入过电压保护功能 上限电压为30V 第二部分控制器SYMC 3 5 模拟量输入输出性能参数 第二部分控制器SYMC 4 开关量输入输出 4 1 14路独立的开关量输入通道 同时32路模拟量输入通道也应可以用作开关量信号采集 4 2 24路独立高电平有效开关量输出通道 4路低电平有效开关量输入通道 同时16路PWM通道也可以复用为开关量输出通道 4 3 开关量输入通道具有过电压保护功能 可接受上限电压为36V 4 4 开关量输出接口具有对地短路保护功能 第二部分控制器SYMC 4 5 开关量输入输出性能参数表 第二部分控制器SYMC 5 脉冲输入功能 5 1 6路脉冲频率采集通道 采集16Hz 8000Hz的信号 精度为1Hz 也可设置为脉冲计数功能 5 2 脉冲输入口具有过电压保护功能 可接受上限电压为36V 5 3 脉冲输入通道输入阻抗大于1M 5 4 开关量输入输出性能参数表 第二部分控制器SYMC 6 脉冲宽度调制输出 6 1 16路脉宽调制输出 PWM 通道 其中14路具有内部电路反馈功能 6 2 PWM持续输出最大电流2A 输出频率范围应为10Hz 2550Hz 可调节步长为10Hz 6 3 PWM输出端口应具有对地短路保护能力 第二部分控制器SYMC 6 4 PWM输出性能参数 第二部分控制器SYMC 7 通信接口 7 1 通用串行通信接口 7 2 CAN通信 7 3 以太网通信 7 4 具有过电压保护功能 可接受上限电压为36V 7 5 具有端口短路保护功能 第二部分控制器SYMC 二 显示屏 专用控制器 三 旋转编码器绝对型多圈CAN总线接口 专用控制器 四 遥控器CAN总线接口与控制器连接只需4根线所有臂架的控制由控制器完成臂架电流的调节也由控制器实现发射器与普通型一样 专用控制器 五 GPS SYMT三一自制一级锁机二级锁机安装注意 功能简介1 GPRS传输功能通过GPRS数据通道进行工况数据或控制数据以及位置等数据的传输2 GSM短信功能GSM短信备用通道 可以进行数据和控制命令的传输3 GPS定位功能车机的卫星实时定位 1 新SYMT模块同时具有RS232 RS485 CAN通讯接口 其安普端子接线如下 07 通讯地03 RS232Txd09 RS232Rxd24 RS485 A 19 RS485 B 02 Can H 01 Can L 2 供电电源24v DC 接线为 26 电源 25 电源 专用控制器 五 GPS SYMT一级锁机时 泵送排量为50 发动机转速为1200转 二级锁机时 泵送排量为0 发动机转速为1200转 锁机及解除 专用控制器 五 GPS SYMT安装注意不能把GPS天线倒装在封闭的铁盒顶部 使通讯信号无法发出将25 26脚连接在直流电源上 保持实时供电 电源范围是8 60V 最小电流为30Ma 24V 最大电流为100Ma 24V GPRS天线应该隐蔽安装 专用控制器 五 水平倾角传感器双轴输出X轴 3 0 报警Y轴 5 0 报警CAN总线接口调平 第三代泵车电气系统 第三部分工作原理 第三部分工作原理 一 电控换向工作原理 1 换向控制信号传感器 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 安装位置 料斗 水箱 驾驶室 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 左进 右进 左 右 第三部分工作原理 一 电控换向工作原理 1 换向控制信号传感器 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 主油缸 SQ3 SQ2 感应块 以左边油缸为例 两边油缸完全对称 第三部分工作原理 一 电控换向工作原理 1 换向控制信号传感器 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 换向信号波形 前进周期 后退周期 SQ2 SQ3 P1 N1 P2 第三部分工作原理 一 电控换向工作原理 2 换向控制基本原理 以SQ2 SQ3或SQ4 SQ1的前进过程中第一个上升沿P1为第一次降排量点 降排量的数值用参数控制 可通过显示屏中 泵送参数修改项 实时修改 以SQ2 SQ3或SQ4 SQ1的前进过程中第二个上升P2为换向点 主缸换向和摆缸换向时间均以此点为基准延时换向 左右进电磁阀组切换完成后 延时T4 300ms左右可调 后升至设定泵送排量 第三部分工作原理 一 泵送工作原理 5 与PLC控制原理差别 测速电路差别换向次数的测量电动换向 主油缸两次换向时间液控换向 PS3或PS4 第三部分工作原理 二 臂架控制 1 装CAN总线遥控器 臂架控制由专用控制器PWM输出点直接控制 臂架动作电流的调整在显示屏上实现 第三部分工作原理 二 臂架控制 2 装旋转编码器 旋转角度 270 270 超过此角度 如果继续旋转 喇叭报警 臂架到位后 一臂不能下降 不能左右旋转 第三部分工作原理 三 支腿控制 1 X支腿单侧支撑功能 支腿展开装有4个接近开关 支腿全展开 臂架能旋转 270 单侧支腿展开 臂架旋转范围 0 5 120 臂架离开到位位置 动支腿报警 第三部分工作原理 三 支腿控制 2 前摆动腿单侧支撑功能 支腿全展开 臂架能旋转 270 单侧支腿展开 臂架旋转范围 0 5 120 单侧支腿且另侧前腿展开 臂架旋转范围 0 5 180 3 常规控制 支腿动作只能在近控方式下进行 臂架到位后 才允许支腿动作 第三部分工作原理 四 防倾翻控制 1 原理通过检测支腿重量和泵车水平位置角度 分析泵车倾斜发生倾翻的程度 根据倾斜程度发出报警及禁止臂架有关方向动作 防止泵车倾翻2 控制设置四个支腿HL值 确保泵车开始工作时四个支腿都承受压力 设置四个支腿H值 一级报警值设置四个支腿HH值 二级报警值显示屏显示泵车倾斜角度 第三部分工作原理 四 防倾翻控制 3 报警水平倾斜 X轴 3 Y轴 5 倾斜一级报警 G1 HH和G