设为首页 加入收藏

TOP

增加无线遥控功能的电动水炮
  摘要 本文以两种电动水炮为例,着重讨论了各自增加无线遥控功能的工作过程,阐明了无线遥控的可靠性和应用展望。   关键词 电动水炮 无线遥控 可靠性   一、概述   我厂生产云梯消防车、登高平台消防车和举高喷射消防车已有20余年,产品受到广大用户欢迎,并有部分产品出口东南亚国家。在这些消防车中,消防水炮是一种重要的部件,其性能直接关系到整机质量。   最初,为CT-18型曲臂云梯消防车配备的消防水炮是手动水炮,设置在平台上,消防队员需站在水炮后面操纵,距离火场较近,视线位置单一。后来,将手动水炮改用电动水炮,由电器开关控制,消防队员可分别在转台上和平台上操纵,虽然增加了一个操纵位置,但位置固定,由于水炮在上面,人在转台上操纵时需要仰视,有时视线不好。最近,我厂根据用户反映的这一情况,将电动水炮增加了无线遥控功能,消防队员可在消防车周围的任意位置进行操纵,可选择最佳的视线位置,并可远离危险地带,从操纵方式上讲,十分方便、灵活。   目前,我厂选用的电动水炮有两种,一是山东省章丘市消防器材有限责任公司的PSDD40D型电动水炮,二是美国大力(Darley)公司的Stream Master 3578型电动水炮。从功能上讲,二者没有太大的差异,均是完"升-降"、"左-右"和"直流(猛水)-开花(雾状)",以实现对水流方向和形状的控制,操纵元件均是自动复位式扭子开关,执行元件均是直流电机,并可实现极限限位停止。所不同的是电气控制系统的组成,前者是操纵开关直接控制电机,详见图1。PSDD40D型电动水炮电控原理图;后者是操纵开关通过电子继电器控制电机,详见图2。Stream Master 3578型电动水炮电控原理图。
图1 PSDD40D型电动水炮电控原理图
图2 Stream Master 3578型电动水炮电控原理图
  二、控制系统   两种水炮的控制系统在操纵方式上是一致的,绝大部分元件的功能都相同,它们是:①无线遥控-电控转换开关K[sub]1[/sub]。②转台(下控)-平台(上控)转换开关K[sub]2[/sub]。③转台控制开关K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]。④平台控制开关K[sub]6[/sub]~K[sub]6[/sub]。⑤增加的无线遥控系统中的接收机J,J[sub]1[/sub]~J[sub]6[/sub]为接收机的输出继电器,且J[sub]1[/sub]与J[sub]2[/sub]、J[sub]3[/sub]与J[sub]4[/sub]和J[sub]5[/sub]与J[sub]6[/sub]分别实现互锁。JM为无线遥控系统中设在接收机中的紧急停止继电器的一个常闭触点,当出现紧急情况并按下发射机上的紧急停止按钮,或无线遥控系统出现故障时,紧急停止继电器动作,JM断开,并可使接收机的其他电路停止工作,图中未示。亦可用紧急停止继电器的触点控制其他电路或机构。⑥K[sub]1[/sub]、K[sub]2[/sub]、K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]和J均设在转台上,K[sub]6[/sub]~K[sub]8[/sub]设在平台上。⑦M[sub]1[/sub]、M[sub]2[/sub]和M[sub]3[/sub]分别为水炮的回转电机、喷嘴电机和升降电机。⑧操纵时首先由K[sub]1[/sub]选择无线遥控(开关下掷,下文略)还是电控(开关上掷,下文略),当选择电控时,再由K[sub]2[/sub]选择是转台操纵(开关下掷,下文略)还是平台操纵(开关上掷,下文略)。两种水炮的控制系统中也有一些不同,这些元件及其功能分述如下:在PSDD40D型电动水炮的控制系统中,X[sub]1[/sub]、X[sub]2[/sub],X[sub]3[/sub]、X[sub]4[/sub]和X[sub]5[/sub]、X[sub]6[/sub]分别为电机M[sub]1[/sub],M[sub]2[/sub]和M[sub]3[/sub]的正、反向限位开关,K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]和K[sub]6[/sub]~K[sub]8[/sub]均为两路三位自动复位型扭子开关,实现电源正反换向直接控制电机,接收机中的输出继电器J[sub]1[/sub]~J[sub]6[/sub]为3组转换接点。继电器J[sub]7[/sub]~J[sub]9[/sub]为短路保护继电器,以防止选择某一操纵方式(位置)时,其他操纵方式(位置)误操作而使电源发生短路。在Stream Master 3578型电动水炮中,操纵开关K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]和K[sub]6[/sub]~K[sub]8[/sub]为单路自动复位型扭子开关,并不是直接控制电机,而是通过电子继电器盒BOX去控制电机,使操纵开关的电气寿命明显增加,在水炮的传动机构中,装有超越离合器,以防止过载并实现极限限位。接收机中的输出继电器J[sub]1[/sub]~J[sub]6[/sub]为2组转换接点,J[sub]7[/sub]为电控无效继电器,当K[sub]1[/sub]选择无线遥控时,将K[sub]2[/sub]的输入线切断,使平台和转台的电控操纵无效。D为电子继电器盒BOX电源有效二极管,当K[sub]1[/sub]选择无线遥控时,使J和BOX(通过D)均获得电源而工作;当K[sub]1[/sub]选择电控操纵时,BOX直接获得电源,而J的电源被D反向阻断,使其不工作。当应用于举高喷射消防车时,没有平台操纵,应将K[sub]2[/sub]及K[sub]6[/sub]~K[sub]8[/sub]取消,这时只有两种控制方式选择,并通过K[sub]1[/sub]选择是电控(转台)还是无线遥控,且需将图1中的K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]的公共电源端与K[sub]1[/sub]的上端定触点相连,并取消继电器J[sub]8[/sub]和J[sub]9[/sub],将图2中继电器J[sub]7[/sub]的动触点与K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]的公共信号输入端相连。   现在分析一下具体工作过程:   ①当K[sub]1[/sub]选择无线遥控时,对于PSDD40D型水炮,参见图1,当发射机(图中未示,下文略)发出动作信号,例如,要求电机M[sub]1[/sub]正转,则在接收机J中的继电器J[sub]1[/sub]的线圈输入端产生高电平信号,使J[sub]1[/sub]动作,输出回路中的两个常开触点J[sub]1[/sub]闭合,电流经第一组J[sub]1[/sub]→M[sub]1[/sub]→X[sub]1[/sub]→第二组J[sub]1[/sub]至地端形成回路,使电机正转,第三组J[sub]1[/sub]与J[sub]2[/sub]线圈串联实现J[sub]1[/sub]与J[sub]2[/sub]的互锁,当发射机停止发送这一信号时,J[sub]1[/sub]线圈失去高电平,其常开触点断开,电机停转。当电机转至极限位置时,限位开关X[sub]1[/sub]断开,将电路断开,电机停转。当发射机发出使M[sub]1[/sub]反转的信号时,继电器J[sub]2[/sub]得到高电平,两组常开触点闭合,电流经第一组J[sub]2[/sub]→X[sub]2[/sub]→M[sub]1[/sub]→第二组J[sub]2[/sub]至地端形成回路,电机M[sub]1[/sub]得到与正转时相反的电流而反转。再看一下继电器J[sub]7[/sub]的作用:令J[sub]1[/sub]已得电吸合,电机M[sub]1[/sub]的右端则为电源端,若这时误将开关K[sub]3[/sub]上掷或K[sub]6[/sub]左掷,则会将电源端通过K[sub]3[/sub]的上联组或K[sub]6[/sub]的左联组引入接地端,增加了继电器J[sub]7[/sub]后,在无线遥控操纵时,J[sub]7[/sub]将K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]和K[sub]6[/sub]~K[sub]8[/sub]的公共接地端断开,不会因误操作而发生短路事故,并使继电器J[sub]8[/sub]、J[sub]9[/sub]不能得到电源,以免K[sub]3[/sub]下掷或K[sub]6[/sub]右掷造成J[sub]8[/sub]或J[sub]9[/sub]没有必要的动作。当选择转台电控操纵时,K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]的下联组公共端得到电源,J[sub]7[/sub]的常闭触点为闭合状态,K[sub]3[/sub]~K[sub]5[/sub]的上联组为接地状态,当K[sub]3[/sub]下掷时,电源经第一组J[sub]9[/sub]和J[sub]7[/sub]常闭触点→K[sub]3[/sub]下联组→M[sub]1[/sub]→X[sub]1[/sub]→K[sub]3[/sub]上联组→第二组J[sub]7[/sub]和J[sub]9[/sub]常闭触点至地端形成回路;当K[sub]3[/sub]上掷时,电源经第一组J[sub]9[/sub]和J[sub]7[/sub]常闭触点→K[sub]3[/sub]下联组→X[sub]2[/sub]→M[sub]1[/sub]→K[sub]3[/sub]上联组→第二组J[sub]7[/sub]和J[sub]9[/sub]常闭触点至地端形成相反的电流回路。这里同样存在平台上开关K[sub]6[/sub]误操作而发生电源短路的问题,因此,增加了继电器J[sub]8[/sub],平台操纵时的情况与转台操纵是一样的,也存在转台上开关误操作而发生电源短路的问题,因此,增加了继电器J[sub]9[/sub],继电器J[sub]8[/sub]和J[sub]9[/sub]分别将对方的误操作切断。当选择电控操纵时,接收机J得不到电源,继电器J[sub]1[/sub]~J[sub]6[/sub]不可能得电,即使无线遥控操纵方式下误操作也不会造成电源短路。   ②对于Stream Master 3578型电动水炮,由于采用电子继电器控制电机,使电路比较简单,参见图2。继电器盒BOX的端子及功能如下:1~6为控制信号输入端,7为控制信号输出端,它是BOX内部输出的,TB[sub]1-1[/sub]~TB[sub]1-6[/sub]是BOX的输出端,分别接电机M[sub]1[/sub]~M[sub]3[/sub],TB[sub]1-7[/sub]为接地端,TB[sub]1-8[/sub]和TB[sub]1-9[/sub]为电源端(接一端即可)。例如,当K[sub]1[/sub]选择无线遥控操纵时,发射机发出动作信号,要求M[sub]1[/sub]正转时,则接收机中的继电器J[sub]1[/sub]线圈获得高电平信号,J[sub]1[/sub]常开触点闭合,BOX输出的7端控制信号经JM常闭触点→已闭合的J[sub]1[/sub]触点,加到了6端上,使TB[sub]1-1[/sub]输出正电源,TB[sub]1-2[/sub]接地(电子继电器盒BOX的输入与输出接点编号不是对应的),使电机M[sub]1[/sub]正转。当发射机发出反转信号时,使J[sub]2[/sub]得电,7端与5端相连,使TB[sub]1-2[/sub]输正电源,TB[sub]1-1[/sub]接地,使电机反转。   由图1和图2中,开关K[sub]1[/sub]和K[sub]2[/sub]的电路连接可知,在无线遥控、转台操纵和平台操纵中只能选择一种操纵方式有效。   三、无线遥控的可靠性分析及应用展望   无线遥控的可靠性十分重要,这一点是人们所关注的。无线遥控系统具有较高的可靠性,这可从以下几方面扼要说明:①使用环境温度范围通常为-25~+70℃;②发射机和接收机外壳采用坚固的铸铝等材料制成,重量轻,不易损坏,外露的电气元件为防护式,外壳及电气元件的防护等级为IP55~IP65;③有效遥控距离100 m以上,实际使用远小于此距离,发射机与接收机之间有建筑物时无影响;④每个无线遥控系统(发射机和接收机)占有独立的频率通道,频点可以人为设定,多个无线遥控系统工作时互不影响;⑤主动急停,当出现紧急情况时,操作者可按下发射机上的"急停"按钮(按下后即保持,复位需再按一次或向右旋转),紧急停止继电器JM动作,实现停车,并使接收机中的输出逻辑电路停止工作;⑥被动急停,是无线遥控系统内部为自诊断而设置的不需人进行干预的停车系统,只要发射机的电源接通,自诊断过程就开始连续不断地进行,当出现同频干扰、系统中线路故障、发射机电池乏电或超越遥控距离等情况,使无线遥控系统不能正常工作时,可实现自动停车。   无线遥控是近七十年代在欧洲出现的一种新颖、实用的控制技术,它特有的优越性逐步为人们所认识并接受,应用的范围越来越广,国内外已有许多专业厂商生产无线遥控产品,早已将这一技术商品化,已成功地应用到工业天车、建筑塔机、港口机械、汽车起重机及其他工业机械上,从根本上避免了视线不清、环境恶劣等不利因素的影响。无线遥控技术在电动水炮上的应用仅仅是一个开始,在各种臂架式消防车和其他消防装备上也将得到应用。 参考文献: [1] 言石.J?2系列起重机无线遥控器及其接口电路,起重运输机械,1997(1).   厂址:辽宁省抚顺市顺城区瑷大路3号   邮编:113126 电话:(0413)7642307 传真(0413)7654744
您看到此篇文章时的感受是:
Tags: 责任编辑:admin
】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
分享到QQ空间
分享到: 
上一篇火灾监控系统在智能建筑中的应用.. 下一篇火灾监控系统在智能建筑中的应用..

评论

帐  号: 密码: (新用户注册)
验 证 码:
表 情:
内  容:

相关栏目

最新文章

热门文章

推荐文章

相关文章