拋丸機（jī）智能（néng）控製器的（de）製作方法

專利名稱拋丸機智能控（kòng）製器的製作方法
技術領域本實用新型屬於自動（dòng）控製領域，具體涉（shè）及一種拋丸機智能控製器。
背景技術（shù）拋丸機是利用高（gāo）速旋轉的葉輪把丸、砂拋擲出去，高速撞擊零件表麵，達到表麵處理（lǐ）的要求的機械設備（bèi），拋丸機根據工藝和質量要求不同，可分為幾種不同的拋丸機，且工作模式和拋丸時間也不相同。一般要控製的電機及閥門（mén）為除塵電機、提升電機、自轉電機、拋丸I電機、拋丸2電機、拋丸3電機、螺（luó）旋電機、振打電機、拋丸閥I、拋丸閥2、拋丸（wán）閥3。這些電機及閥門開停要按一定順序和時間間隔進行的。現在常規方法是簡單的小型拋丸機可以用電氣連鎖實現控製，即用（yòng）手動來開啟需要的工作（zuò）電機，用手動來關停各工作（zuò）電機，工作方式有工作人員根據現場具體情況（kuàng）定，拋丸機工作時間靠時間繼電器來設定。工作之前先設定時間繼電器，再對控製櫃上的控製按鈕一個一個操作，增加操作人員的麻煩和難度。電機較（jiào）多的中型拋丸機，電機開（kāi）停控製一般用可編程序控製器PLC來實現，但是其他輔助功能螺旋、分離、提升三個旋轉設備的轉速檢（jiǎn）測、設（shè）備溫度檢測及拋丸時間分別要用（yòng）到三個轉速表、一個溫度表、一個（gè）時間繼電器。額外增加輔助儀表會增加成本（běn），且故障點較多（duō），控製櫃的盤麵布置也繁瑣。如果（guǒ）其他輔助功能也（yě）用PLC實現，需要用功能強的PLC或增加擴展模塊，這樣增加編程難度，同時大大增加成本。對高檔點（diǎn）的大（dà）型拋丸機，增加觸摸屏可現實手動、自動及部分參數的設置，而其他的轉速（sù）、溫度測量、拋丸時間設置等（děng）輔助儀表則需要另加（jiā）或如（rú）上述所述。
發明內（nèi）容為了（le）解決上述問題，本（běn）實用（yòng）新型提供（gòng）了一種能解決上述（shù）問題的智能控製器。本實用新型采用以（yǐ）下技術方案拋丸機智能控製器（qì），包括控製器麵板（bǎn）、單片機和電源，還包括至（zhì）少（shǎo）三個磁電傳（chuán）感器、溫度檢測（cè）裝置、時間繼電器、報（bào）警裝置和12路電機控（kòng）製回路。單片（piàn）機上至少具（jù）有電源連接端，螺旋、分離、提升轉速輸入端，溫度輸入端（duān），I/O輸入端，按鍵輸入端，溫度顯示輸出端，螺旋、分離、提升轉速表循環顯示輸出端，螺旋、分離、提升（shēng）轉速故障輸出（chū）端和溫度故障輸出端，I/o輸出端；螺旋、分離、提（tí）升轉速（sù）輸入端設置光電隔離及反向穩壓管（guǎn），I/o輸入端設置光（guāng）電隔離及防抖動電路，輸出端設置光（guāng）電隔離（lí），I/O輸入端至少包括電機控製回路輸入端、自動開停輸入端、自動手動選擇輸入端（duān）、參數設置（zhì）輸入端、數據加減輸入端、故障報警輸入端。其中，按鍵輸入端（duān）至少包括電機控（kòng）製回（huí）路按鍵、自動開停按鍵、自動手（shǒu）動選擇按（àn）鍵)、參數設置按鍵（jiàn）、數據加按鍵、數據減按鍵、故障報警按鍵。連接（jiē）關係磁電傳感器與單片機上的螺旋、分離、提升轉速輸入（rù）端相連，溫度檢測（cè）裝（zhuāng）置與單片機上的溫度輸入端相連，溫度顯示輸出端和3路轉速表循環顯示輸出端（duān）與控製器麵板上的溫度顯示（shì）屏和3路轉速顯示屏連接，螺旋、分離、提升轉速故（gù）障輸出端和溫度故障輸出端與報警電路相連接，控製麵板上設有與I/O輸入端相對應的按鍵（jiàn），電機控製回路（lù）其（qí）他I/o輸出端接（jiē）相（xiàng）應的幹接點或行程開關。通過按參數設置按鍵和數據加（jiā）減按鍵，可（kě）以實現對各個電機的（de）時間間隔、工作時（shí）間、螺旋、分離、提升轉速故障值、轉速顯示方式（shì）、溫度導線電阻值（zhí）、溫度超溫值等（děng）參數進行設置；通過按自動手動按（àn）鍵，可以選擇（zé）自動或手動，手動時，可按鍵I到鍵12對各電機進行（háng）開機停（tíng）機操作，此（cǐ）時控製器根（gēn）據按鍵輸出動作信號，但軟（ruǎn）件進行互（hù）鎖；自（zì）動時，可以按自動開停鍵即（jí）可（kě）順（shùn）序（xù）啟動，停（tíng）止（zhǐ）時（shí），再按一次自動開停鍵即可反順序停（tíng）機。磁電傳感器用（yòng）來檢測拋丸機螺旋、分離、提升三個旋轉設備的轉速，溫度檢測裝（zhuāng）置用來（lái）檢測環境或設備（bèi）的溫度，磁電傳感器和（hé）溫度檢測裝（zhuāng）置將三（sān）路轉速和（hé）溫度輸入到單片（piàn）機（jī）的螺旋、分離、提升轉速輸入端和溫度輸入端。三路轉速輸入（rù）采用光電隔離及反向穩壓管，防止（zhǐ）幹擾信號或弱信號的導通。STM係列單片機係列資源豐富，各管腳均可（kě）作為外部中斷（duàn）源（yuán），內部定時器也很（hěn）多，所以足（zú）以滿足三（sān）路轉速信號的測量，三路轉速幾乎可以（yǐ）同一時間進行故障判斷，顯示上（shàng）可以選擇巡回顯示（shì）或指定顯示。轉速和溫度顯示在控（kòng）製器麵板的顯示屏上。當轉速低於設定（dìng）的速度時，或者是（shì）溫（wēn）度高於設定溫度時，輸出相應的繼電器信（xìn）號，啟動相應的（de）故障報警裝置。當有故障的時候按（àn）故障報（bào）警按鍵即可解除（chú）報警信號（hào）。時間繼電器用來設置拋丸機工作（zuò）時（shí）間，拋丸閥開啟後，時間繼電（diàn）器開（kāi）始計時，計時時間到（dào）後（hòu），停閥門停拋丸電機。該控製器設置12路電機控製回路，目前較複雜的拋丸機使用到8個電機除塵電機、提升電機、自（zì）轉電機、拋丸I電機、拋丸2電（diàn）機、拋丸3電機、螺旋電機、振打電機，3個拋丸閥拋丸閥I、拋丸閥2、拋丸閥（fá）3，共11個控（kòng）製點，使用設計12路控製回路完全（quán）能滿足要求，況且3個拋丸可以用一個（gè）中間繼電器繼器來控製，這樣即使以後在增加3個電（diàn）機，控製點也可以滿足。本實用新型控製器可以滿足不同類型的拋丸機，工（gōng）作模式和拋丸電機工作時間可隨意改變，控製器麵板上設有（yǒu）12個電機啟動停止按鍵，可以根據實際情況進行電氣連接。本（běn）實用新型將轉速檢測儀表、溫度檢測儀表、時（shí）間繼電器等（děng）儀表集（jí）中在一個控（kòng）製器中，極大節省（shěng）了成本，也（yě）降低了能耗。該拋丸機的應用將極大減少甚至不需要電氣控製設計、調試（shì）、編程人員，且減少控製櫃的線路連（lián）接，極（jí）大地節省人力物力。優選的，所述單片機為（wéi）STM8S207M單片機，選（xuǎn）用（yòng）此單片機（jī）是因為其抗電磁幹擾能力極強，ST公司滿足了將強電控製、弱電控製放置在一起的環境（jìng）內（nèi）所需要的（de）控製芯片的要求，且具有較多的管腳，www91選用STM8S207M，該（gāi）芯片具有（yǒu）80個管腳，滿足了要求。STM8S單片機特點是為（wéi）工業*應用設計，功能STM32功能弱，但抗幹（gàn）擾能力極好，STM8S207既有抗（kàng）幹擾強的特點，又有管腳多的優點，剛好適合該控製（zhì）器的應用。優選的，所述溫度檢（jiǎn）測裝置（zhì）包括溫度傳感器和與（yǔ）之串（chuàn）聯的導線的（de）電阻。溫度檢測，選用PT100作為外界和軸（zhóu）承等（děng）溫度參數檢測傳（chuán）感器，目前溫度檢測（cè）對遠處的（de）溫度檢（jiǎn）測，大（dà）多采（cǎi）用（yòng）PT5000，這樣減（jiǎn）少導線誤差，但PT5000成本較PT100貴很（hěn）多（duō）。為了補償導線（xiàn），www91采用電阻分壓的方法將導線的電（diàn）阻與PT100串聯，每次采集的是PT100加導線兩（liǎng）端的電壓（yā），這樣隻要提前知道導線（xiàn）的電阻就可以在計算（suàn）中減去（qù）。該控製器有設置導線電阻值的功（gōng）能，在使用時候測（cè）定和計（jì）算出(25°C時)該導線的電阻即可（kě）輸入到控製器中（zhōng）做為以（yǐ）後補償用。優選的，所述控製器上（shàng）設有下位機通訊接口。該控（kòng）製器設計（jì）了與下位機進行通訊功能，使得該控製器可與拋丸機設備其他（tā）輔助功能的儀器如智能鋼板厚度、長度檢測的儀表進行實時通訊，對其進（jìn）行操作和參數的設置。優選的，所述控製器上設有網絡通信接口。為實現遠程（chéng）和網絡通訊，本實用新型以太網PHY控製器DP83848進行網絡（luò）數據傳輸，實（shí）現遠程控製器數據（jù）上傳、參數設置等功能，對有些不（bú）會參數設（shè）定的用戶，調試人員不必到現場，可以通過網絡對拋丸機的電機啟動（dòng）時間間隔、三轉速故障值設置、拋丸電機工作時間設（shè）置、導（dǎo）線電阻、溫度超溫設置等（děng）參數遠程設置。節省（shěng）較大（dà）開支，方便了用戶。本實（shí）用新型的有益效果是本（běn）實用新型（xíng）控製器可以滿足不同（tóng）類型的拋丸（wán）機，工作模式和拋丸電機工作時間（jiān）可隨（suí）意改變，控製（zhì）器麵板上設有（yǒu）12個電機啟動停（tíng）止按鍵，可以根據實際情況進行電氣（qì）連接。本實用新型將轉（zhuǎn）速（sù）檢測儀表、溫度檢測儀表、時間繼電器等儀表集中在一（yī）個控製器中，極大節（jiē）省（shěng）了成本，也降低（dī）了能（néng）耗。該拋丸機的應用將極大減少甚至不需要電氣控製設計（jì）、調試、編程人員，且減少控（kòng）製櫃的線路連接，節省人力物力。
附（fù）圖說明
拋（pāo）丸（wán）機智能控製器的製作方法附圖圖I為（wéi）本實用新型實施例的控製器原理框圖；圖2為本（běn）實用新型實（shí）施例的控製器前麵（miàn）板的結構示意圖；其中1_12、電機控製回路按鍵，13、自（zì）動開停（tíng）按鍵，14、自動手動（dòng）選擇按鍵，15、參數設置按鍵，16、數據加按（àn）鍵，17、數據減按鍵，18、故障報警按鍵（jiàn），19、溫度顯示屏（píng），20、3路轉速顯示屏。
具體實施方式
實施例一拋丸機智能（néng）控製器，包括控製器麵板、單（dān）片機和電源，還包括至少三個磁電傳感器、溫度檢測裝（zhuāng）置、時間繼電器、報警裝置（zhì）和12路電機控製回路。單片（piàn）機采用STM8S係列，選用此單片（piàn）機是因為其抗電磁幹擾能力極強，滿足了將強電控製、弱電控製放置在一起的環境內所需要的控製芯片（piàn）的要求（qiú），且具有較多的管（guǎn）腳，選用STM8S207M，該芯片具有80個（gè）管腳，滿足了要求。電源采用T0P246芯片（piàn），實現了 DC12V/2A、24 V/1 A高精度、雙輸出電壓（yā）。為了可靠，把12V再經過DC-DC轉換，變成穩定的+5V電源，供單片機係統。因為該電源在電機經常啟動，電磁幹擾比較強，所（suǒ）以www91（men）在電源的（de）輸入和（hé）輸出部（bù）分各增加（jiā）了一些防幹擾，高可靠的電路，消除了（le）電機的啟動對電網的影響（xiǎng），采用交流85 265 V的（de）寬電壓（yā）供電。使用時接好（hǎo）輸入輸出及（jí）I/O 口線，磁電傳感器與單（dān）片機上的螺旋、分離、提升轉速輸入端相連，溫度檢測裝置（zhì）與單片機（jī）上的溫度輸入端（duān）相連，溫度顯示輸出端和3路轉速表循環顯（xiǎn）示輸出端與控製器麵板上的顯示屏連接，螺旋、分離、提升（shēng）轉速故障輸出端和溫度故障輸出端與報警電路相連接，控（kòng）製麵板上設有與I/O輸（shū）入端相對應（yīng）的按（àn）鍵，電機控製回路其他I/O輸（shū）出端接相應（yīng）的幹接點或行程開關。交流220V電（diàn）壓通（tōng）過機殼一側接線端子（zǐ）輸（shū）入。該控製器（qì）的輸入輸出電路全部采用光電隔離，避免強的電磁幹擾。同時控製器設置了看門狗等保護措施，弱點電源（yuán）的濾波電容采（cǎi）用法拉（lā）電容（róng），以防電源的短時間不穩定。實（shí）踐也證實是非常（cháng）好可靠的控（kòng）製器。按參數設置按鍵和數據加減按鍵，對各個電（diàn）機的時間間隔、工作時間、螺（luó）旋、分離、提升轉速（sù）故障值、轉速顯示方式、溫度導線電（diàn）阻值、溫度超溫值等參數（shù）進行設置；通過（guò）按自（zì）動手動按鍵，選擇自動，自動時，可以按自動開停鍵即可順序啟動，停止（zhǐ）時（shí），再按一次（cì）自（zì）動開停鍵即可反順序停機（jī）。當轉速（sù）低於設定的速（sù）度時，或（huò）者是（shì）溫度高於設定溫度時，輸出（chū）相應的繼電器信號，啟動相應的故障報警裝置。當有故障的時候按（àn）故（gù）障報警按鍵解除報警信號。在控製器上設（shè）置下位機通訊接口，將該控製器（qì）與智能鋼板厚度、長度檢測的儀表進（jìn）行實時通訊，對其進行操作和參數的設置。實施例二拋丸機智（zhì）能控製（zhì）器，包括（kuò）控製器（qì）麵板、單片機（jī）和電源，還包括至少三個磁電傳感器、溫度檢測裝置、時間繼電器、報警裝置和12路電機控製回路。采用STM8S單片機係列，選用此單片機是因為其抗（kàng）電磁幹擾能力（lì）極（jí）強，滿（mǎn）足了將強（qiáng）電控（kòng）製、弱電控製放（fàng）置在一起的環境內所需要的控製芯片（piàn）的（de）要（yào）求，且具有較（jiào）多的管腳（jiǎo），選用STM8S207M，該芯片具有80個管腳，滿足了要求。電源采用T0P246芯片，實現了 DC12V/2A、24 V/1 A高精度、雙輸出電壓。為了（le）可靠，把12V再經過DC-DC轉換，變成穩定的+5V電源，供單片機（jī）係統。因為該（gāi）電源在電機（jī）經常啟動，電磁幹擾（rǎo）比較強，所以我（wǒ）們在電源的輸入和輸出（chū）部（bù）分各增加了一些防幹擾，高可靠的電（diàn）路，消除了電機的啟動對電網的影響，采用交流85 265 V的寬電壓供電。使用時接好輸入輸出（chū）及I/O 口線，磁電傳感（gǎn）器（qì）與（yǔ）單片機上的螺旋、分離、提升轉速輸入（rù）端相連，溫度檢測裝置與單片機上的（de）溫度輸入端相連，溫度顯示輸出端和3路轉速表循環顯（xiǎn）示輸出端與（yǔ）控製器麵板上的顯示屏連接，螺（luó）旋、分離、提升轉速（sù）故障輸出端和溫度（dù）故（gù）障輸出（chū）端與報警電路相連接，控製麵板上設有與I/O輸入端相對應的按鍵，電機控製回路其他I/O輸出端接相應的幹接點或行程開關。交流220V電壓通過機殼一側接線端子輸入。該控製器的輸入輸（shū）出電路全部采用光電隔離，避免強的電磁幹擾。同時控製器設（shè）置了看門（mén）狗等保護措施，弱點電源的濾（lǜ）波電容采用法拉電容，以防電源的短時間不穩定。實踐（jiàn）也證實是非常（cháng）好可靠（kào）的控製器。按參數設置按鍵和（hé）數據加減按鍵，對各（gè）個電機的時間（jiān）間隔、工（gōng）作時間、螺旋、分離、提升轉速故障值、轉速顯示方式、溫度導（dǎo）線電阻（zǔ）值、溫度超溫值等參數進行設置；通（tōng）過按自動手動按鍵，選擇手動，手（shǒu）動時，可按鍵I到（dào）鍵12對各電機進行開機停機操作，此時（shí）控製器根據按鍵輸出動作信號，但軟件進行互鎖。當轉速低於設定的速度時，或者是溫度高於設定溫度時，輸出相應的繼電器信（xìn）號（hào），啟動相應的故障報警（jǐng）裝置。當有故障的時候按故障報警（jǐng）按鍵解除報（bào）警信號。在（zài）控製器上設（shè）置（zhì）下位機通訊接（jiē）口，將該控製（zhì）器與智能（néng）鋼板厚（hòu）度（dù）、長度檢測的儀表進行實時通訊，對其進行操（cāo）作（zuò）和參數的設置。
權利要求1.拋丸機智能控製器，包括控製器麵板（bǎn）、單片機和電源，其特征在於 智能控製器還包括至少（shǎo）三個磁電傳感器（qì）、溫度（dù）檢測裝置、時間繼電器、報警裝置和12路電機控製回路， 單片機上至少具有電源連（lián）接端，螺旋、分離、提升轉（zhuǎn）速輸入端及I/O輸入端，溫度輸入端，按鍵輸入端，溫度顯示輸出端，螺旋、分離、提升轉速（sù）表循環顯示輸出端及I/O輸出端，螺旋、分離、提（tí）升（shēng）轉速故障輸出端和溫度故障輸出端； 螺旋、分離、提升轉速輸入端設置光電隔離及反向穩壓管，I/o輸入端設置光電隔離及防抖動（dòng）電路，輸出端設置光電（diàn）隔（gé）離（lí）， 其中，按鍵（jiàn）輸入（rù）端至少包括電機（jī）控製回路按鍵(I至12)、自動開停按鍵(13)、自動（dòng）手動選擇按（àn）鍵（jiàn）(14)、參數設置按鍵(15)、數據加按鍵(16)、數據（jù）減按鍵(17)、故障（zhàng）報警按鍵(18)， 連接關係磁電傳感器與單片（piàn）機上的螺旋（xuán）、分離、提升轉速輸入端相連， 溫度檢測裝置（zhì）與單（dān）片機上的溫度輸入端相（xiàng）連（lián）， 溫度顯示輸出（chū）端和3路轉速表循環顯示輸（shū）出端與控製器麵板上的（de）溫度顯示屏(19)和3路轉速顯示屏(20)連接， 螺旋、分離、提升轉速故障輸出端和溫度故障輸出端與報警電路相連接， 控製麵板上設有與I/O輸入端相對（duì）應的按鍵，電機控製回路其他I/O輸出端接相應的幹接點或行程開關。
2.根據（jù）權利要求I所述的拋丸機智（zhì）能控製器，其特（tè）征在於所述單片（piàn）機為STM8S207M單片機。
3.根據權利要求I所述的拋丸機智能控製器，其特征在於所述溫度檢測裝置包括溫度傳（chuán）感器和與之串聯的導線的電阻。
4.根（gēn）據權利要求I所述的拋丸機智能控製器，其特征在於所述控製器上設有下位機通訊接（jiē）口。
5.根（gēn）據權（quán）利要求I所述的拋丸機智能（néng）控製器，其特征在於所述（shù）控製器上設有網絡通信接口。
專利（lì）摘要本實用（yòng）新型屬於自動控（kòng）製（zhì）領域，具體涉及一種拋丸（wán）機智能控製器，采（cǎi）用以下技（jì）術方案拋丸機（jī）智能控製器，包括控製器麵板、單片機和電源，磁電傳感器、溫度檢測裝置和報警裝置，單片機上至少具有電源連（lián）接（jiē）端、螺旋、分離、提升轉速輸入端、溫度輸入端（duān）、I/O輸入輸出端、電機（jī）控（kòng）製回路（lù）輸入端、轉速（sù）顯示端、溫度顯示端、螺旋、分離、提升轉速故障輸出端和溫度故障輸出端。該控製器同時將轉速表、溫度表、時（shí）間繼電器集（jí）中（zhōng）在一起，可實現對各種（zhǒng）不同類型的拋丸機的控（kòng）製，對拋丸機的不同工作模（mó）式和電（diàn）機工（gōng）作時間等參數的設置，實現了拋丸機控（kòng）製一體化，極大節省了軟（ruǎn）硬件設計、編程及調試人（rén）員，也大大降低成（chéng）本。
文檔編號（hào）G05B19/042GK202815473SQ20122028802
公開（kāi）日2013年3月20日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日