发明内容

本发明的目的在于提供一种工作性能好，使用寿命长的智能篦冷机液压站。

本发明的技术解决方案是：

一种智能篦冷机液压站，其特征是：包括与油箱连接油泵，油泵与比例换向阀连接，比例换向阀二路出口通过液压集成块分别与篦冷机油缸的二路进口连接；在液压集成块与篦冷机油缸之间的油路上设有变送器；在所述液压集成块、变送器上设有用于缓解压力冲击的阻尼孔；在油缸上设置油液内泄漏收集口；所述油液内泄漏收集口包括设置在油缸缸体与活塞杆接触面上的储油凹槽，储油凹槽与缸体上的油收集口连通；

控制系统以可编程序控制器PLC及人机界面HMI为核心,通过外部接口模块的数据采集及驱动，监控液位、温度、差压、压力及液压缸动作；

系统上电后，首先根据控制模式选择旋钮“调试”、“本地”和“远程”来判断进入何种控制模式；

液压主泵及备用油泵的启停控制：

①调试模式：在这个模式下，油泵的启动停止由“油泵启动”和“油泵停止”两个信号触发动作；

控制系统以优先停止为原则，即在“启动”“停止”信号都存在时，设备处于停止状态；当“油泵启动”信号存在时，设备进入“油泵手动运行”状态；当“油泵停止” 信号存在时，油泵进入“油泵正常停止”状态；

②本地模式：在这个模式下，油泵的启动停止由“油泵启动”、“油泵停止”两个信号触发动作；

③远程模式：在这个模式下，油泵的启动停止由“远程油泵驱动”信号触发动作；

控制系统检测“远程油泵驱动”信号存在时，设备进入“油泵远程运行”状态；

在“油泵手动运行”、 “油泵本地运行”或“油泵远程运行”状态下，控制系统根据“备用泵切换”信号判断输出；若“备用泵切换”信号存在，则“备用泵工作”；

比例换向阀的启停及顺序控制：

篦冷机液压站液压缸的前进、后退是通过控制比例换向阀的接通方向来完成；当给定比例换向阀负信号时，液压油路从关闭状态变为令液压缸前伸的状态；当给定比例换向阀正信号时，液压油路从关闭状态变为令液压缸后缩的状态；控制系统通过检测位移传感器前进或后退到位信号状态，判断液压缸现在处于何种状态并且确定下种状态；液压缸的前进与后退动作存在互锁关系，即当液压缸前进动作时，不允许后退动作；当液压缸后退动作时，不允许前进动作；

①调试模式：在这个模式下，比例换向阀的动作由“篦床前进”和“篦床后退”信号触发；

当控制系统检测到“篦床前进”信号，设备进入“液压缸手动前驱”状态，控制输出“比例阀负信号”；控制系统在“液压缸手动前驱”的过程中，始终监视“液压缸进到位”信号；若控制系统未检测到“液压缸进到位”信号，设备则保持“液压缸手动前驱”状态；若控制系统检测到“液压缸进到位”信号，设备则进入“液压缸手动停止”状态，输出“比例阀零信号”；当控制系统检测到“篦床后退”信号，设备进入“液压缸手动后驱”状态，控制输出“比例阀正信号”；控制系统在“液压缸手动后驱”的过程中，始终监视“液压缸退到位”信号；若控制系统未检测到“液压缸退到位”信号，设备则保持“液压缸手动后驱”状态；若控制系统检测到“液压缸退到位”信号，设备则进入“液压缸手动停止”状态，输出“比例阀零信号”；

②本地模式：在这个模式下，比例换向阀的动作属于连续自动状态，各列比例阀间按冲程步进顺序动作；

3列式情况下，篦床动作冲程由4步构成：1）、1-3列同时向前推，推到位停止；2）、1列向后退，退到位停止；3）、2列向后退，退到位停止；4）、3列向后退，退到位停止；比例换向阀的顺序步进动作由“篦床启动”和“篦床停止”信号触发；

当控制系统检测到“篦床启动”信号，设备进入“液压缸本地自动”状态；当控制系统检测到“篦床停止”信号，设备进入“液压缸本地停止”状态；

当设备一进入“液压缸本地自动”状态，则触发1-3列“液压缸本地前驱”状态，输出“比例阀负信号”；控制系统在 “液压缸本地前驱”的过程中，始终监视“液压缸进到位”信号；若控制系统未检测到“液压缸进到位”信号，设备则保持“液压缸本地前驱”状态；若控制系统检测到“液压缸进到位”信号，设备则进入“液压缸本地前驱停止等待”状态，输出“比例阀零信号”；

当1-3列均处于“液压缸本地前驱停止等待”状态时，1列进入“液压缸本地后驱”状态输出“比例阀正信号”；控制系统在“液压缸本地后驱”的过程中，始终监视“液压缸退到位”信号；若控制系统未检测到“液压缸退到位”信号，设备则保持“液压缸本地后驱”状态；当控制系统检测到“液压缸退到位”信号，则设备进入“液压缸本地后驱停止等待”状态，输出“比例阀零信号”；

当1列处于“液压缸本地后驱停止等待”状态时，2列进入“液压缸本地后驱”状态输出“比例阀正信号”；控制系统在“液压缸本地后驱”的过程中，始终监视“液压缸退到位”信号；若控制系统未检测到“液压缸退到位”信号，设备则保持“液压缸本地后驱”状态；当控制系统检测到“液压缸退到位”信号，则设备进入“液压缸本地后驱停止等待”状态，输出“比例阀零信号”；

当2列处于“液压缸本地后驱停止等待”状态时，3列进入“液压缸本地后驱”状态输出“比例阀正信号”；控制系统在“液压缸本地后驱”的过程中，始终监视“液压缸退到位”信号；若控制系统未检测到“液压缸退到位”信号，设备则保持“液压缸本地后驱”状态；当控制系统检测到“液压缸退到位”信号，则设备进入“液压缸本地后驱停止等待”状态，输出“比例阀零信号”；

当3列处于“液压缸本地后驱停止等待”状态时，开始执行下一冲程动作，即触发1-3列“液压缸本地前驱”状态，以此循环；

③远程模式：在这个模式下，比例换向阀的动作属于连续自动状态；其动作逻辑与本地模式一致；比例换向阀的顺序步进动作由“篦床远程驱动”信号触发；

液压缸动作频率自动跟踪控制：

篦冷机液压站液压缸运动的快慢是通过控制比例换向阀的开度来完成，当给定比例阀信号的绝对值越大，则比例换向阀相应方向上的开口度就越大，对应着液压缸动作的速度越快；篦冷机主机设备的工艺要求时刻控制篦床上物料的薄厚，这需要通过改变液压缸动作的频率，即每分钟完成步进动作的冲程次数来实现；控制系统通过要求的频率计算得到理论时间，同时检测液压缸分解动作的实际时间，根据实际时间与理论时间的偏差，根据调整规律，时刻调整比例换向阀信号的大小，实现液压缸动作频率的自动调整与跟踪；

循环油泵、电加热器的启停：

液压系统液压油的阻力损失将转化为液压油的热量；液压油需保证在一定的范围内才能保持其液压性能；液压油温度过低时，流动性差，阻力损失较大；液压油温度过高，内泄漏量增加，密封件老化程度加剧；

①调试模式：在这个模式下，循环油泵/加热器的启动停止由“循环油泵/加热器启动”和“循环油泵/加热器停止”两个信号触发动作；

控制系统检测到“循环油泵/加热器启动”信号，设备进入“循环油泵/加热器手动运行”状态；控制系统检测到“循环油泵/加热器停止” 信号，设备进入“循环油泵/加热器停止”状态；

②本地模式：在这个模式下，循环油泵/加热器的启动停止由“本地油辅驱动”、“油温需要升高” 、“ 油温需要降低”三个信号触发动作；

“本地油辅驱动”信号想当于一个使能信号，若未检测到该信号，则表示循环泵自动冷却功能取消、加热器自动加热功能取消；

控制系统检测到“油温需要降低” 信号，设备进入“循环泵本地运行”状态；控制系统检测到“油温需要降低”信号，设备进入“循环泵停止”状态；

控制系统检测到“油温需要升高” 信号，设备进入“加热器本地运行”状态；控制系统检测到“油温需要升高”信号，设备进入“加热器停止”状态；

③远程模式：在这个模式下，循环油泵/加热器的启动停止由“中控油辅驱动”、“油温需要升高” 、“ 油温需要降低”三个信号触发动作；其动作逻辑与本地模式一致；

液压缸动作时间及液位、压差、温度、压力等过程量的监视报警：

系统上电后，控制系统监视“液压缸前行时间”及判断“油温上极限 “过滤差压发讯”“油位下极限”信号；“油温过高”与“过滤器堵塞”为“轻故障”，“液压缸前行超时”和“油位过低”为“重故障”；当报警信号发生时，控制系统输出相应的报警信息；

触摸屏监视操作：

由于该系统涉及的控制及监视过程较多，所以采用触摸屏进行设备状态的监视与操作；触摸屏除了一般继电器控制系统所能实现的开关操作及状态显示功能外，还具备的文字报警信息及过程量历史记录，为设备故障分析及检修操作提供了方便；

控制系统操作方法：

通过触摸屏设置一些参数和从触摸屏的组态画面观察一些必要的回馈参数，了解整个篦冷机篦床的工作状况，为分析一些故障提供必要的参考；

触摸屏通电运行后，自动启动项目文件，这个时间有60S，启动完毕后看到控制系统初始界面——“系统首页”界面；

点击画面上的界面选择按钮，即可进入相应的操作界面；

“设备状态”界面显示的是该系统的液压原理及设备状态；

“本柜监控”画面在“本地”/“调试”模式时，作为液压传动本柜操作界面；

本柜操作界面分为油泵操作与篦床操作；当在“调试模式”时，“篦床操作”下可对单列进行手动操作；

“远程监控”画面在“远程”模式时，作为液压传动中控自动运行的监视界面，本柜操作无效；

画面中各设备的控制面板中的状态指示灯，主要包括“备妥”、“运行”、“故障”、“启动”、“停止”按钮；

“备妥”指示灯高亮显示黄色；表示该设备具有已经满足启动的条件，允许启动；

“运行”指示灯高亮显示绿色；表示该设备具有已经满足启动的条件，允许启动；若灰色显示，表示该设备处于停止状态；

“故障”指示灯高亮显示红色；表示该设备处于故障停止状态；当设备故障指示灯亮起后，故障状态就一直保持，直至循检工人排除故障，在“报警列表”界面按下“故障确认”后方能再次启动设备；

当设备“备妥”/“允启”时，点击“启动”按钮，即可启动设备；

当设备“运行”时，点击“停止”按钮，即可停止设备；

“报警列表”画面显示并记录最近系统的报警/故障信息；当设备发出“综合报警”信号时，需派巡检工进入该界面查看设备报警信息，当确认报警信息后，点击“报警确认”按钮即可取消“综合报警”信号；当设备发出“综合故障”信号时，需派巡检工进入该界面查看设备故障信息，当确认并排除故障后，点击“故障复位”按钮即可取消“综合故障”信号，设备才允许再次驱动；当设备有人再检修时，需要确保人员已处于安全状态才可复位故障，以防设备自启造成安全事故

“趋势曲线”界面，包括油温、压力、位移等趋势曲线，记录1分钟内设备模拟量的状态趋势，以更好的了解设备的运行状态；

参数设置”界面，根据设备的实际情况可设置设备的报警及启用禁用篦床列信息，以保证设备运行的稳定、可靠及安全；主要包括油温的上极限、上限、下限、下极限；油压的上限；阀芯开口的上限；位移偏移的上限、上极限及位置设定；参数设置时需要管理员权限方可修改。

油收集口与收集泄漏油的油箱连接。

油泵与比例换向阀连接的油路上设有调压阀。

本发明在集成块和变送器中增加阻尼孔，使油液经过阻尼孔时缓解冲击，提高了元件的使用寿命；油缸上设置油液内泄漏收集口，避免由于油缸内油液泄漏造成外部环境污染。