[发明专利]一种运用于自动喷水雾的电气控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述电气控制装置包括金属外壳、步进电机、伺服电机、橡胶活塞、排污阀、温度变送器、压力传感器、金属管道和控制柜，所述金属管道垂直安装在地面上，并与地面水源连接，所述金属管道由下到上分别安装排污阀、伺服电机、压力传感器、温度变送器和金属外壳；所述金属外壳上安装了防水棚，所述金属外壳上端安装了步进电机，所述步进电机的上连接螺纹导轨，所述螺纹轨道底部与橡胶活塞固定，所述控制箱安装在金属外壳中防水棚的底部；所述控制箱包括箱体和柜板，所述箱体上安装了可编程控制器，所述可编程控制器进线端电源为交流电源220V，能够进行画面编写和参数设置，所述可编程控制器能够提供数字量输入、数字量输出、模拟量输入和模拟量输出端口；所述柜板上安装了3匹空气开关、2匹空气开关、开关电源、接触器、热继电器和中间继电器，所述3匹空气开关接入交流电源380V，依次通过接触器和热继电器接入步进电机和伺服电机，所述2匹空气开关接入交流电源220V，与开关电源电源进线端电性相接，所述中间继电器能够提供一组常开触点和线圈触点，所述常开触点，交流电源220V和接触器线圈通过连接线电性相接；所述可编程控制器数字量输入端口和直流电源24V，通过连接线与接触器和热继电器电性相接，所述可编程控制器数字量输出端口和直流电源24V，通过连接线和中间继电器的线圈触点电性相接，所述可编程控制器模拟量输入端口和直流电源24V，通过连接线与温度变送器和压力传感器电性相接，所述可编程控制器模拟量输出端口和直流电源24V，通过连接与伺服电机和步进电机电性相接。

2.根据权利要求1所述的一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述步进电机在固定的情况下，螺纹导轨的转速和停止的位置取决于步进电机中脉冲信号的频率和脉冲数，所述可编程控制器中的模拟量输出电信号转换成螺纹导轨在步进电机上进行上下移动，从而达到精确定位的目的。

3.根据权利要求1所述的一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述伺服电机由可编程控制器中的模拟量输出电信号转换成电动机轴上的角速度输出，所述可编程控制器的画面设定水压的参数，通过压力传感器检测到金属管道内水的压力，在可编程控制器中进行PID控制，所述可编程控制器通过模拟量输出端输出脉冲信号控制伺服电机的旋转的速度，改变金属管道内的水的压力。

4.根据权利要求1所述的一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述电气控制装置中金属外壳上半部分有小孔，通过步进电机调节橡胶活塞的位置，在金属管道内水压不变的情况下控制喷泉出水的流量，通过伺服电机调节金属管道中的压力，在橡胶活塞停止运行的的情况下控制喷泉出水的流量。

5.根据权利要求1所述的一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述可编程控制器能够根据温度变送器和压力传感器对电气控制装置内水的状态采集电信号，并通过换算得到水的温度和压力，通过赋值于内部寄存器将数值显示在可编程控制器的画面上，所述可编程控制器能够在画面上进行参数设定和画面监控。

6.根据权利要求1所述的一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述排污阀能够在水流动的过程中过滤掉大颗粒的污渍，并且按时对排污阀进行清洗，以免污渍在排污阀中堆积，对管道造成堵塞。

7.一种运用于自动喷水雾的电气控制装置的控制方法，基于权利要求1～6任一项所述的一种运用于自动喷水雾的电气控制装置，其特征在于，所述控制方法步骤如下：

步骤1：闭合2匹空气开关和3匹空气开关，使电气控制装置控制系统通电；

步骤2：所述可编程控制器的画面上设有自动运行、手动运行、启动和停止按钮，设有压力值、伺服电机P值、伺服电机I值、步进电机脉冲值和运行时间段参数；

步骤3：所述可编程控制器中设定步进电机脉冲值，根据内部寄存器转换为模拟量输出电信号转换成螺纹导轨在步进电机上进行上下移动，达到精确定位；

步骤4：所述可编程控制器的画面设定压力值，通过压力传感器检测到金属管道内水的压力，在可编程控制器中对伺服电机转速进行PID控制，控制电气控制装置内的水压，所述可编程控制器通过调节伺服电机P值和伺服电机I值控制伺服电机的脉冲值，稳定电气控制装置内水的压力；

步骤5：所述电气控制装置选择手动运行时，设定压力值、伺服电机P值、伺服电机I值和步进电机脉冲值，通过操作启动和停止按钮，控制电气控制装置的运行；

步骤6：所述电气控制装置选择自动运行时，设定压力值、伺服电机P值、伺服电机I值、步进电机脉冲值和运行时间段参数，当可编程控制器中的时间到达设定的时间段内，电气控制装置自动运行。