一机双枪智能控制方法及装置
技术领域
本发明涉及清洗设备技术领域,尤其是涉及一机双枪智能控制方法及装置。
背景技术
清洗设备通过高压水流实现对物体的清洗,高压水流由电机带动高压泵产生,目前,一个高压泵带动二个高压水枪的情况下,对高压水枪的开关进行监测,从而确定高压水枪的工作状态,在二个高压水枪都工作时,控制电机高速工作,在一个高压水枪工作时,控制电机低速工作,实现高压水枪中水流压力的均衡,满足清洗要求,目前,通过检测高压水枪的开关状态,从而确定高压水枪的工作状态,但这种检测需要将检测电路设置在高压水枪一端,检测电路与控制电机的控制电路是通过有线线路连接,无论电机与清洗区域之间的距离如何,高压水枪拖着一个长长的线缆也是很不方便的,因此,如何实现高压水枪的智能控制,取消线缆,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一机双枪智能控制方法及装置,通过检测电机电流和高压泵水压,从而确定高压水枪的工作状态,将检测电路设置在电机端和高压泵端,取消了高压水枪长长的拖尾线缆,方便了高压水枪的使用,降低了成本。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:
一机双枪智能控制方法,包括电机、高压泵、二个水枪,在检测到高压泵水压大于第一设定值时,控制电机停止工作;在高压泵水压小于第一水压设定时,根据高压泵水压与电机电流的大小,控制电机的工作方式。
本发明进一步设置为:在高压泵水压小于等于第一水压设定值情况下,默认电机工作在4极工作方式,在电机工作过程中,检测高压泵水压与电机电流大小,根据检测结果,控制电机工作方式或停机。
本发明进一步设置为:根据高压泵水压、电机电流大小控制电机,包括以下步骤:
A1、开机,参数初始化;
A2、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转A9;
A3、判断水压是否大于第二水压设定值,若是,进入下一步,若否,转A5;
A4、控制电机工作在4极方式;
A5、检测水压,判断水压是否小于第二水压设定值,若是,进入下一步,若否,转A2;
A6、控制电机工作在2极方式;
A7、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转A9;
A8、检测电机工作电流,判断电机电流是否大于电流设定值,若是,转4,若否,转A6;
A9、控制电机停机。
本发明进一步设置为:根据高压泵水压、电机电流大小控制电机,包括以下步骤:
B1、参数初始化;
B2、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转B9;
B3、判断电流是否小于第一电流设定值,若是,进入下一步,若否,转
B4、控制电机工作在4极方式;
B5、检测电机电流大小,判断电机电流是否小于等于第一电流设定值,若是,进入下一步,若否,转B2;
B6、切换电机工作在2极方式;
B7、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转B9;
B8、检测电机电流大小,判断电机电流是否大于第二电流设定值,若是,转B4,若否,转B6;
B9、控制电机停机。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:
一机双枪智能控制装置,包括电机、控制模块、高压泵、二个高压水枪,控制模块包括控制电路、检测电路、驱动电路、开关电路,检测电路、控制电路、驱动开关电路依次连接,检测电路检测电机电流或/和高压泵水压,控制电路根据检测结果,控制驱动开关电路切换,调整电机工作方式,实现对高压水枪工作的智能控制。
本发明进一步设置为:检测电路包括电流检测模块、水压检测模块,分别用于检测电机电流、高压泵水压;控制模块包括MCU,用于根据检测结果,控制电机的工作方式或停机。
本发明进一步设置为:驱动开关电路包括驱动电路、开关电路;驱动电路的输入连接控制电路,其输出连接开关电路,驱动电路用于根据控制电路输出的控制信号,输出驱动信号给开关电路,开关电路用于实现电机与三相交流电的连接。
本发明进一步设置为:驱动电路包括二个相同的驱动子电路,分别用于输出驱动信号;二个相同的驱动子电路的状态组合,用于控制电机的工作方式、是否停机;驱动子电路包括三极管开关电路,三极管开关电路的输出端连接有指示灯,用于指示电机的工作状态。
本发明进一步设置为:开关电路包括继电器,第一驱动子电路根据第一控制信号输出第一驱动信号,第二驱动子电路根据第二控制信号输出第二驱动信号;开关电路根据第一驱动信号与第二驱动信号,控制继电器动作,使三相交流电的U/V/W端,或分别连接电机的4U/4V/4W端,电机的2U/2V/2W端悬空,控制电机工作在4极方式;或分别与电机的2U/2V/2W端连接,电机的4U/4V/4W端短路,控制电机工作在2极方式;或断开与电机的连接,控制电机停机。
本发明进一步设置为:三相交流电的U/V/W端分别连接第二继电器、第四继电器、第六继电器的常开端,同时分别连接第九、第十、第十一继电器的触点端;第九、第十、第十一继电器的常开端悬空,其常闭端分别连接电机的2U/2V/2W;
第一驱动子电路的输出端连接第七继电器的触点端,第七继电器的常闭端同时连接第一、第三、第五、第八、第九、第十、第十一继电器线圈的一端;
第二驱动子电路的输出端连接第八继电器的触点端,第八继电器的常闭端同时连接第二、第四、第六、第七继电器线圈的一端;
所有继电器线圈的另一端接电源正端;
第二继电器的常闭端连接第一继电器的触点端;
第四继电器的常闭端连接第三继电器的触点端;
第六继电器的常闭端连接第五继电器的触点端;
第一、第三、第五继电器的常开端连接在一起;
第一继电器的常闭端同时连接电阻R1/R2的第一端;
第三继电器的常闭端同时连接电阻R2的第二端、电阻R3的第一端;
第五继电器的常闭端同时连接电阻R1/R3的第二端;
第二、第四、第六、第七继电器的触点端分别连接电机的4U/4V/4W端。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果为:
1.本申请通过检测电机电流和高压泵水压,将检测电路设置在电机端或高压泵端,实现了高压水枪工作状态的检测,取消了高压水枪与控制单元之间的线缆,方便了用户,降低了成本;
2.进一步地,本申请将检测电路设置在具有二个高压水枪的清洗设备上,根据高压泵水压与电机电流的大小,实现对电机工作状态的调整,减少外围器件,降低成本;
3.进一步地,本申请的实时检测高压泵水压,在高压泵水压大于第一设定值时,关掉电机,保证了安全;
4.进一步地,本申请的装置,通过设置在高压泵与电机端的检测装置,实现了高压水枪端无线缆,方便了使用,降低了成本。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施例的控制方法流程示意图;
图2是本发明的又一个具体实施例的控制方法流程示意图;
图3是本发明的又一个具体实施例的控制方法流程示意图;
图4是本发明的一个具体实施例的控制装置结构示意图;
图5是本发明的一个具体实施例的驱动子电路结构示意图;
图6是本发明的一个具体实施例的开关电路结构示意图;
图7是本发明的一个具体实施例的控制电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的一机双枪智能控制装置,如图4所示,包括电机、控制模块、高压泵、二个高压水枪,控制模块包括控制电路、检测电路、驱动开关电路,检测电路、控制电路、驱动开关电路依次连接,检测电路检测电机电流和高压泵水压,并根据检测结果控制电机的工作。
具体实施方式一
本发明的一机双枪智能控制方法,检测电路包括水压检测模块,水压检测模块用于检测高压泵水压,根据水压大小,控制电机的工作方式或停机。
控制模块根据高压泵水压控制电机,如图1所示,包括以下步骤:
S1、开机,参数初始化;
S2、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转S9;
S3、判断水压是否大于第二水压设定值,若是,进入下一步,若否,转S5;
S4、控制电机工作在4极方式;
S5、检测水压,判断水压是否小于等于第二水压设定值,若是,进入下一步,若否,转S2;
S6、控制电机工作在2极方式;
S7、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转S9;
S8、检测水压,判断水压是否大于第三水压设定值,若是,转S4,若否,转S6;
S9、控制电机停机。
其中,第三水压设定值大于第二水压设定值。
具体地,在检测到高压泵水压大于第一设定值时,控制电机停止工作,保证高压泵水压不超出安全范围,如果超出安全阈值,则控制电机停机。
开机后,在高压泵水压小于等于第一水压设定值情况下,判断水压是否大于第二水压设定值。
正常情况下,一个水枪工作时电机工作在4极方式,此时水压维持在4极工作要求范围内;二个水枪同时工作时电机工作在2极工作方式,此时水压维持在2极工作要求范围内,以保证水枪水压满足要求。
在电机工作在4极方式时,水压维持4极工作要求范围内,如果检测到水压低于第二水压设定值,也就是说水压变的更低了,则判断为有二个水枪同时工作,调整电机工作在2极工作方式。
在电机工作在2极方式时,水压维持2极工作要求范围内,如果检测到水压大于第三水压设定值,说明水压增大了,则判断为只有一个水枪在工作,调整电机工作在4极工作方式。
通过实时检测水压,调整电机的工作方式,节约能源。
控制电路根据高压泵输出水压的差异,控制电机切换工作方式,实现对电机工作方式的自动控制。
具体地,控制模块的工作原理如下:
电机工作在4极电机方式时,一把高压水枪工作时高压泵的输出水压为Y1,二把高压水枪工作时高压泵的输出水压为Y2,实验证明Y1大于Y2,因此,在4极电机方式工作的情况下,控制模块检测到高压泵水压小于等于Y2时,表明此时两把高压水枪工作,控制电路自动对电机的工作方式进行切换,控制电机为2极电机方式工作。
相同地,电机工作在2极电机方式时,一把高压水枪工作时高压泵的输出水压为Y3,二把高压水枪工作时高压泵的输出水压为Y4,实验证明Y3大于Y4,因此,在2极电机方式工作的情况下,控制模块检测到高压泵水压大于等于Y3时,表明此时只有一把高压水枪工作,控制电路自动对电机的工作方式进行切换,控制电机为4极电机方式工作。
实验证明,电机工作在4极电机方式时,Y2约为5Mpa;电机工作在2极电机方式时,Y3约为11Mpa。
具体实施方式二
本发明的一机双枪智能控制方法,检测电路包括水压检测模块、电机电流检测模块,水压检测模块用于检测高压泵水压,电机电流检测模块用于检测电机电流,控制电路根据检测到的数据,控制电机工作方式或停机。
控制模块根据高压泵水压控制电机,如图2所示,包括以下步骤:
A1、开机,参数初始化;
A2、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转A9;
A3、判断水压是否大于第二水压设定值,若是,进入下一步,若否,转A5;
A4、控制电机工作在4极方式;
A5、检测水压,判断水压是否小于等于第二水压设定值,若是,进入下一步,若否,转A2;
A6、控制电机工作在2极方式;
A7、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转A9;
A8、检测电机工作电流,判断电机电流是否大于电流设定值,若是,转A4,若否,转A6;
A9、控制电机停机。
在电机以4极方式运行时,水压维持在4极对应的水压范围内,对应一把水枪工作;如果水压低于第二水压设定值,表示二个高压水枪同时喷水,此时,改变电机的运行方式为2极方式,增加水压。
在电机以2极方式运行时,电机电流维持在2极对应的电流范围内,对应二把水枪工作;如果电机电流大于电流设定值,表示只有一个高压水枪喷水,此时,改变电机的运行方式为4极方式,降低水压。
电机工作在4极电机方式或2极电机方式时,一把高压水枪工作与两把高压水枪工作状态下,水压与电机电流大小是不一样的,控制电路根据水压、电机电流大小的差异,控制电机切换工作方式,实现对电机工作方式的自动控制。
具体地,控制模块的工作原理如下:
电机工作在4极电机方式时,一把高压水枪工作时高压泵的输出水压为Y1,二把高压水枪工作时高压泵的输出水压为Y2,实验证明Y1大于Y2,因此,在4极电机方式工作的情况下,控制模块检测到高压泵水压小于等于Y2时,表明此时两把高压水枪工作,控制电路自动对电机的工作方式进行切换,控制电机为2极电机方式工作。
实验证明,电机工作在4极电机方式时,Y2约为5Mpa。电机工作在2极电机方式时,一把高压水枪工作时电机电流为I3,二把高压水枪工作时电机电流为I4,实验证明I3大于I4,因此,在2极电机方式工作的情况下,控制模块检测到电机电流大于I3时,表明此时只有一把高压水枪工作,控制模块自动对电机的工作方式进行切换,控制电机为4极电机方式工作。
实验证明,电机工作在2极电机方式时,I3约为12A,I4约为8A。
具体实施方式三
本发明的一机双枪智能控制方法,检测电路包括水压检测模块、电机电流检测模块,水压检测模块用于检测高压泵水压,电机电流检测模块用于检测电机电流,控制电路根据检测到的数据,控制电机工作方式或停机。
控制模块根据高压泵水压、电机电流大小控制电机,如图3所示,包括以下步骤:
B1、参数初始化;
B2、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转B9;
B3、判断电流是否大于第一电流设定值,若是,进入下一步,若否,转
B4、控制电机工作在4极方式;
B5、检测电机电流大小,判断电机电流是否小于等于第一电流设定值,若是,进入下一步,若否,转B2;
B6、切换电机工作在2极方式;
B7、检测水压,判断水压是否大于第一水压设定值,若否,进入下一步,若是,转B9;
B8、检测电机电流大小,判断电机电流是否大于第二电流设定值,若是,转B4,若否,转B6;
B9、控制电机停机。
在电机以4极方式运行时,电机维持在4极对应的电流范围内,对应一把水枪工作;如果电流低于第一电流设定值,表示二个高压水枪同时喷水,此时,改变电机的运行方式为2极方式,增加水压。
在电机以2极方式运行时,电机电流维持在2极对应的电流范围内,对应二把水枪工作;如果电机电流大于电流设定值,表示只有一个高压水枪喷水,此时,改变电机的运行方式为4极方式,降低水压。
电机工作在4极电机方式或2极电机方式时,一把高压水枪工作与两把高压水枪工作状态下,电机电流大小是不一样的,控制电路根据水压、电机电流大小的差异,控制电机切换工作方式,实现对电机工作方式的自动控制。
具体地,控制模块的工作原理如下:
电机工作在4极电机方式时,一把高压水枪工作时电机的电流为I1,二把高压水枪工作时电机的电流为I2,实验证明I1大于I2,因此,在4极电机方式工作的情况下,控制模块检测到电机电流小于I2时,表明此时两把高压水枪工作,控制电路自动对电机的工作方式进行切换,控制电机为2极电机方式工作。
相同地,电机工作在2极电机方式时,一把高压水枪工作时电机电流为I3,二把高压水枪工作时电机电流为I4,实验证明I3大于I4,因此,在2极电机方式工作的情况下,控制模块检测到电机电流大于I3时,表明此时只有一把高压水枪工作,控制模块自动对电机的工作方式进行切换,控制电机为4极电机方式工作。
实验证明,电机工作在4极电机方式时,I1约为4.5A,I2约为3.8A;电机工作在2极电机方式时,I3约为12A,I4约为8A。
在本实施例中,考虑到实际检测时,各参数的测量难易,将水压与电流相结合,判断水枪了工作状态,从而相应地调整电机的工作方式,实现了对电机的智能控制。
在本实施例中,水压设定值采用具体实施例一中的第二水压设定值,电流设定值采用具体实施例二中的第二电流设定值。
具体实施方式四
本发明的一机双枪智能控制方法,其工作过程如表1所示:
表1:
表中,第一压力为高压泵总水压,第二压力为水压,A1为第一水压设定值,A2为第二水压设定值,I为电机电流,AG为电机电流设定值。
具体实施方式五
本发明的一机双枪智能控制方法,设置三个水压检测点,P1表示高压泵总水压检测,P2表示低压水压检测,P3表示高压水压检测,其工作过程如表2所示:
表2:
表中,A1为第一水压设定值,A2为第二水压设定值,A3为第三水压设定值。
具体实施方式六
如图5所示,控制电路包括MCU芯片,MCU芯片中存储有能够执行的如智能控制方法的计算机程序。
MCU的UART TXD端、UART RXD端用于传输检测信号,Relay1端、Relay2端用于输出控制信号给驱动电路。
驱动电路包括二个相同的驱动子电路。
第一驱动子电路包括第一三极管开关电路,第一三极管开关电路连接控制电路的第一控制信号Relay1端,输出第一驱动信号OUT1给开关电路。
第二驱动子电路包括第二三极管开关电路,第二三极管开关电路连接控制电路的第二控制信号Relay2端,输出第二驱动信号OUT2给开关电路。
二个相同的驱动子电路的输出状态组合,即OUT1、OUT2的端信号的高低组合,用于控制电机的工作方式、是否停机。
如图6所示,第一三极管开关电路包括三极管Q1,电阻R4、R5、R6,发光管D1,二极管D2。三极管Q1的基极连接电阻R6、R5的一端,电阻R6的另一端连接控制单元的一个输出端,电阻R5的另一端接地,电阻R6、R5用于设定三极管Q1的基极电位,二极管D2反向连接在三极管Q1的基极与地之间,用于钳位三极管Q1的基极电位;三极管Q1的发射极接地,其集电极通过发光管D1、电阻R4接电源,由其集电极引出驱动信号OUT1端,控制单元的第一控制信号Relay1输出端控制三极管Q1的导通或截止,在三极管Q1导通时,发光管D1用于指示第一三极管开关电路的工作状态,同时第一三极管开关电路输出低电平;在三极管Q1截止时,第一三极管开关电路输出高电平。
开关电路包括继电器,控制电路输出第一驱动信号给驱动电路,驱动电路控制开关电路中的部分继电器动作,使三相交流电的U/V/W端分别连接电机的4U/4V/4W端,电机的2U/2V/2W端悬空,电机工作在4极方式;控制电路输出第二驱动信号给驱动电路,驱动电路控制开关电路中的另外部分继电器动作,使三相交流电的U/V/W分别与电机的2U/2V/2W端连接,电机的4U/4V/4W端短路,电机工作在2极方式。
如图7所示,开关电路包括继电器K1至K11,第二三极管开关电路的第二驱动信号输出端OUT2,同时连接开关电路中的四个继电器K2、K4、K6、K7线圈的一端,四个继电器线圈的另一端连接电源端,其中,继电器K7的常闭端连接第二驱动信号的输出端,三个继电器K2、K4、K6的常开端分别连接三相交流电的U/V/W端,三个继电器的开关端分别与电机的4U/4V/4W端连接。当第二驱动信号为低电平时,K2、K4、K6、K7四个继电器分别吸合,继电器K7吸合使其余继电器K1、K3、K5、K8-K11线圈的一端悬空,实现电机的2U/2V/2W端悬空;同时K2、K4、K6继电器吸合,使三相交流电的U/V/W端分别连接电机的4U/4V/4W端,电机工作在4极方式。
第一三极管开关电路的第一驱动信号输出端OUT1,同时连接开关电路中的七个继电器K1、K3、K5、K8-K11线圈的一端,七个继电器线圈的另一端连接电源端,其中,继电器K8的常闭端连接第二驱动信号的输出端,三个继电器K9、K10、K11的开关端分别连接三相交流电的U/V/W端,三个继电器K9、K10、K11的常开端分别与电机的2U/2V/2W端连接。当第二驱动信号为低电平时,K1、K3、K5、K8-K11七个继电器分别吸合,继电器K8吸合使继电器K2、K4、K6、K7线圈的一端悬空,K1、K3、K5继电器吸合,实现电机的4U/4V/4W端短接;同时K9、K10、K11继电器吸合,使三相交流电的U/V/W端分别连接电机的2U/2V/2W端,电机工作在2极方式。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。