[发明专利]液压系统集成控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压领域、控制技术和集成电路领域，尤其是一种液压系统集成控制装置及控制方法。 

技术背景

当前工业应用的液压系统控制主要采用PLC、继电器和比例放大板组合的方式控制，PLC输出信号控制继电器输出开关信号，控制比例放大板输出比例信号以驱动电磁铁，整个电气控制系统以控制柜和操作台的方式安置，如果需要对液压系统的运行状况实时监测，需要安装计算机并编制监控软件，这种方式的控制系统比较繁杂，而且体积大，成本较高，连线复杂，维修困难，在空间要求高的场合不适合应用。目前现有的工业控制器主要是针对工程机械开发的，输入输出通道有限，而且很难实现系统级扩展，不能满足复杂的工业现场液压系统的使用要求。 

发明内容

为了克服现有方案的缺陷，本发明提出一种方便扩展的液压系统集成控制装置及控制方法及控制方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液压系统集成控制装置及控制方法，包括：CPU单元、电源单元、开关量和脉冲输入单元、开关功率驱动单元、模拟信号输入输出单元、比例驱动单元、通信单元和交互显示单元；所述CPU单元包括主CPU、副CPU、通信总线接口、串口总线输出接口、数据存储模块、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关输出接口和开关量输入接口；所述通信总线接口、串口总线输出接口、数据存储模块、模拟量输入接口和模拟量输出接口均与主CPU相连接，所述开关输出接口和开关量输入接口均与副CPU相连接；所述交互显示单元通过通信单元与通信总线接口相连接；所述比例驱动单元与串口总线输出接口相连接；所述开关功率驱动单元与开关输出接口相连接；所述开关量和脉冲输入单元与开关量输入接口相连接；所述模拟信号输入输出单元分别与模拟量输入接口和模拟量输出接口相连接；所述主CPU、副CPU、通信总线接口、串口总线输 出接口、数据存储模块、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关输出接口、开关量输入接口、开关量和脉冲输入单元、开关功率驱动单元、模拟信号输入输出单元、比例驱动单元、通信单元和交互显示单元均与电源单元相连接。 

作为对本发明液压系统集成控制装置及控制方法的改进：所述主CPU、副CPU、通信总线接口、串口总线输出接口、数据存储模块、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关输出接口和开关量输入接口均集成于主板上；所述电源单元、开关量和脉冲输入单元、开关功率驱动单元、模拟信号输入输出单元、比例驱动单元、通信单元和交互显示单元分别集成于相互独立的子板上；所述通信总线接口、串口总线输出接口、数据存储模块、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关输出接口和开关量输入接口上均设置有相应的插槽，所述开关量和脉冲输入单元、开关功率驱动单元、模拟信号输入输出单元、比例驱动单元、通信单元和交互显示单元所在的子板上设置有对应的接口插槽。 

作为对本发明液压系统集成控制装置及控制方法的进一步改进：模拟信号输入输出单元包括模拟信号输入装置和模拟信号输出装置；所述模拟信号输入装置与模拟量输入接口相连接，所述模拟信号输出装置与模拟量输出接口相连接。 

作为对本发明液压系统集成控制装置及控制方法的进一步改进：所述开关功率驱动单元包括开关功率驱动模块，所述开关功率驱动模块连接有安全控制装置Ⅰ；所述开关功率驱动模块与开关输出接口相连接。 

作为对本发明液压系统集成控制装置及控制方法的进一步改进：所述比例驱动单元包括依次相连接的数模转换器、PID控制器和比例驱动放大器；所述比例驱动放大器连接有安全控制装置Ⅱ；所述数模转换器与串口总线输出接口相连接。 

作为对本发明液压系统集成控制装置及控制方法的进一步改进：所述安全控制装置Ⅰ包括比较器Ⅰ，所述比较器Ⅰ分别连接有报警装置Ⅰ、单向导通装置Ⅰ、电流信号检测装置Ⅰ和阀值信号设定装置Ⅰ；所述单向导通装置Ⅰ和电流信号检测装置Ⅰ均与开关驱动模块相连接；所述安全控制装置Ⅱ包括比较器Ⅱ，所述比较器Ⅱ分别连接有报警装置Ⅱ、单向导通装置Ⅱ、电流信号检测装置Ⅱ和阀值信号设定装置Ⅱ；所述单向导通装置Ⅱ和电流信号检测装置Ⅱ均与比例驱动放大器相连接。 

作为对本发明液压系统集成控制装置及控制方法的进一步改进：所述交互显示单元包括显示单元CPU，显示单元CPU分别连接有显示与输入装置和按键输入装置；所述显示单元CPU与通信总线接口相连接。