[发明专利]一种水槽变坡机构测控方法

说明书

技术领域

本发明属于河岸堤坝试验设备领域，涉及变坡水槽控制系统，特别涉及一种水槽变坡机构的测控方法。

背景技术

变坡水槽是一种多功能多用途的水槽，其相比普通波流水槽的优势在于可调节出多种不同的槽体坡度，为河岸堤坝等模型试验提供莫大的方便以及更准确的数据。因此，水槽变坡机构测控系统的精度要高，位置反馈系统的选择至关重要。

发明内容

本发明综合控制精度以及控制成本等方面考虑，提供一种以脉冲计数来实现的水槽变坡机构测控方法。

本发明的技术方案如下：

一种水槽变坡机构测控方法，通过工业控制计算机人机操作界面进行变坡高度指令输入，由继电器输出及隔离数字量输入卡将相应控制信号输出至电气控制箱，通过电气控制箱控制变坡电机正向变坡或反向变坡，改变水槽槽体的高度；采用计数码盘对水槽槽体的实时高度进行采集，通过电气控制箱将采集到的信号输入至继电器输出及隔离数字量输入卡，并反馈至工业控制计算机，由工业控制计算机得到实际变化脉冲个数以及水槽槽体实时高度，令水槽槽体到达给定高度后自动停止；采用极限位置保护装置实时监控水槽槽体坡度的上下极限位置，当检测到极限位置信号时，通过电气控制箱将信号输入至继电器输出及隔离数字量输入卡，并反馈至工业控制计算机，由工业控制计算机令变坡停止。

其进一步的技术方案为：

所述继电器输出及隔离数字量输入卡采用研华PCI-1761，研华PCI-1761提供8路光隔离数字量输入通道，同时带有8个SPDT继电器可以用作开关控制设备或小型电源断路开关。

所述计数码盘由一只接近开关和一只直径8cm的金属圆盘构成；所述金属圆盘的圆周上均匀分布5个直径1cm的圆孔，金属圆盘中心位置安装在水槽槽体最末端一组螺旋升降机构的转动轴上，变坡时跟随转动轴转动；所述接近开关正对金属圆盘其中一个圆孔位置固定，接近开关的感应点与金属圆盘距离6mm。

所述极限位置保护装置由上极限接近开关和下极限接近开关构成；所述上极限接近开关和下极限接近开关分别安装于水槽槽体坡度的上极限位置和下极限位置。

所述工业控制计算机具备将处于任意坡度的水槽槽体回到水平位置的坡度置零功能。

所述工业控制计算机具备手动变坡和自动变坡两种模式，所述两种模式之间有互锁功能；手动变坡模式时，通过电气控制箱面板上的上行、下行、停止按钮进行变坡操作，工业控制计算机不参与其中；自动变坡模式时，通过工业控制计算机进行坡度指令输入，进行启动、停止操作，电气控制箱面板按钮无效。

本发明的有益技术效果是：

本发明测控方法采用计数码盘进行计数，计数码盘采用简单部件构成，精度可达0.2mm，完全可满足试验要求。采用兼有继电器输出功能和隔离数字量输入功能的计算机板卡来实现计数脉冲读取与控制信号输出功能。人机操作界面除具有基本的坡度参数输入、启动、停止等功能外，还具备实际坡度、脉冲变化个数显示功能；具备坡度置零功能。测控系统具备手动变坡和计算机自动变坡两种功能，同时两种模式之间有互锁功能。本发明所提供的测控方法，实现方便、操作简单、测控精度高、重复性好。本发明可广泛应用于各种变坡水槽变坡机构的控制与测量。

本发明附加的优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的测控系统总体结构示意框图。

图2是本发明的人机操作流程图。

图3是本发明的测控方法实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

实施例以一个长42m，高2.1m的变坡水槽为例。该变坡水槽的槽身净高0.8m，槽底及升降系统高1.3m。水槽钢架多点支撑，中间铰支，铰支为中心，两侧各均匀分布4组升降机构。槽体最大变坡±2%。