專利名稱：刀切饅頭機(jī)智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，具體地說是一種刀切饅頭機(jī)智能控制器。
背景技術(shù)：
市場上現(xiàn)有常規(guī)饅頭機(jī)的工作原理如下首先將面粉配以合適的水，通過饅頭機(jī)自帶或外加的和面機(jī)加工制成規(guī)則的面餅，將面餅放入壓面處，經(jīng)壓面電機(jī)控制壓面機(jī)械裝置制成適當(dāng)厚度的面餅，通過傳輸帶運(yùn)送到卷面處；經(jīng)卷面電機(jī)帶動(dòng)的卷面機(jī)械裝置將面餅卷成圓筒；由傳輸帶帶動(dòng)向切面處運(yùn)行，切面機(jī)械裝置的動(dòng)作由計(jì)數(shù)器定時(shí)控制，時(shí)間一到，則啟動(dòng)電磁離合器，切面電機(jī)帶動(dòng)切面機(jī)械裝置的切刀進(jìn)行割切，切面電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周經(jīng)接近開關(guān)動(dòng)作反饋到計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位重新計(jì)數(shù)；這樣重復(fù)進(jìn)行，就制成一個(gè)一個(gè)大小均 勻的饅頭?，F(xiàn)有常規(guī)饅頭機(jī)的控制器主要分三部分1)刀切定時(shí)計(jì)數(shù)器，通常使用常規(guī)的計(jì)數(shù)器，預(yù)設(shè)一定的計(jì)數(shù)值，當(dāng)達(dá)到計(jì)數(shù)值輸出信號(hào)，控制電磁離合器，結(jié)合刀切結(jié)構(gòu)動(dòng)作，動(dòng)作一周，接近開關(guān)電平由高變低，反饋到計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)進(jìn)行重復(fù)操作，這樣循環(huán)無窮下去；2)卷面電機(jī)速度控制，用品牌廠家的調(diào)速器，調(diào)節(jié)電位器大小，卷面電機(jī)轉(zhuǎn)速改變，為開環(huán)控制，即電壓值發(fā)生變化，則轉(zhuǎn)速也隨之改變，饅頭大小也受影響；3)壓面電機(jī)控制，也是通過調(diào)節(jié)電位器來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。目前，傳統(tǒng)饅頭機(jī)的壓面電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速僅作為測量顯示轉(zhuǎn)速用，一般不作為反饋使用，也就是說也是開環(huán)控制。上述三個(gè)控制回路都相互獨(dú)立，開停時(shí)需要針對(duì)控制情況進(jìn)行一個(gè)個(gè)操作，而且三個(gè)電氣控制部分在一個(gè)殼體內(nèi)，形成一個(gè)小的配電柜，接線工作量較大，也增加了許多的故障點(diǎn)。目前，市場上現(xiàn)有常規(guī)饅頭機(jī)的電氣控制都使用上述控制系統(tǒng)，所不同的是不同廠家對(duì)刀切饅頭控制做了一些改進(jìn)，因?yàn)榈肚锌刂茮]專用的計(jì)數(shù)器，也沒專用的離合器控制器，所以廠家在刀切饅頭控制上采取不同產(chǎn)品控制方式，歸納為如下幾種I、改裝計(jì)數(shù)器常規(guī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器輸出形式多數(shù)是繼電器輸出，而刀切饅頭動(dòng)作頻繁，所以要把繼電器輸出改為電子開關(guān)輸出形式，增加光電隔離與離合器控制端相連。市場上有多個(gè)廠家生產(chǎn)的計(jì)數(shù)器，歸納起來有兩種計(jì)數(shù)方式1)外部電平脈沖觸發(fā)復(fù)位；2)低電平延時(shí)約O. 5秒后復(fù)位。廠家在程序設(shè)計(jì)上有所不同，如果將這些計(jì)數(shù)器用在一般繼電器輸出信號(hào)的控制系統(tǒng)上，效果是一樣，但上述第2中描述的計(jì)數(shù)器不能用在饅頭機(jī)上，因?yàn)榈肚叙z頭機(jī)電機(jī)速度很快，接近開關(guān)的低電平時(shí)間很短，遠(yuǎn)小于O. 5秒，計(jì)數(shù)器來不及復(fù)位。應(yīng)選用上述第I中描述的產(chǎn)品。計(jì)數(shù)器改裝完成，還需要做制作電磁離合器控制器。通常離合器需要24V供電，所以可以用可控硅或者大功率三極管設(shè)計(jì)離合器控制電路。用該改裝后計(jì)數(shù)器的刀切饅頭控制系統(tǒng)存在無法克服的三個(gè)缺點(diǎn)1)當(dāng)對(duì)計(jì)數(shù)器設(shè)置時(shí)計(jì)數(shù)值期間，計(jì)數(shù)器輸出形式如同計(jì)數(shù)結(jié)束輸出形式一樣，使得切刀一直工作，浪費(fèi)能量；2)遇到停電，且接近開關(guān)靠近轉(zhuǎn)盤輸出低電平位置或偏移正確位置，就產(chǎn)生不準(zhǔn)確切割饅頭計(jì)數(shù)值，，；3)遇到停電時(shí)候，且接近開關(guān)的位置處于轉(zhuǎn)盤使接近開關(guān)輸出低電平位置，這樣接近開關(guān)一直輸出低電平，再上電時(shí)候因外部信號(hào)一直給計(jì)數(shù)器復(fù)位，計(jì)數(shù)器無法工作，此時(shí)需要停電，將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)半周到何時(shí)位置后再上電。2、專用刀切饅頭控制器該產(chǎn)品是將計(jì)數(shù)器與離合器控制器集于一體的刀切饅頭控制器。因?yàn)槭袌錾系某Ｒ?guī)計(jì)數(shù)器有許多的缺點(diǎn)，所以有些廠家自主研發(fā)了刀切饅頭的計(jì)數(shù)控制儀。該控制儀能滿足定時(shí)計(jì)數(shù)、控制離合器的要求。為了提高產(chǎn)品檔次，廠家將該產(chǎn)品的顯示采用多種顯示形式，有的加裝液晶顯示。該產(chǎn)品雖然能夠克服上述的缺陷，很好完成計(jì)數(shù)控制過程，但是僅限于刀切計(jì)數(shù)控制。 3、無線接收的專用饅頭機(jī)控制器在上述產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，為了現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程控制，有的廠家增加了紅外、射頻等無線接收器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線設(shè)置及控制。該產(chǎn)品方便用戶，但實(shí)用性不強(qiáng)，也是僅限于刀切計(jì)數(shù)控制。
4、帶觸摸屏的刀切饅頭控制器為了使產(chǎn)品上升更高的層面上，有的廠家將計(jì)數(shù)控制部分用較大的觸摸屏來設(shè)置定時(shí)參數(shù)，此產(chǎn)品給人視覺效果很好，但沒實(shí)現(xiàn)一體化，功能不強(qiáng)，智能化程度也不高，沒什么應(yīng)用前景，成本也高。以上敘述的饅頭機(jī)控制系統(tǒng)，主要缺點(diǎn)是限于刀切饅頭控制的改造和設(shè)計(jì)。用常規(guī)的計(jì)數(shù)器改造，缺點(diǎn)很多，且成本沒優(yōu)勢。自主研發(fā)的控制器，雖增加一些功能，但沒真正實(shí)現(xiàn)智能控制，所以只能自己研發(fā)自己使用，得不到很好的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種刀切饅頭機(jī)智能控制器，對(duì)電機(jī)控制方式和形式做了改進(jìn)，功能十分齊全，性能/價(jià)格比很高，該控制器具有安裝簡單、精度高、抗干擾強(qiáng)、適用場合多、功能強(qiáng)大、減低能耗、降低噪音和減少設(shè)備故障點(diǎn)等特點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是刀切饅頭機(jī)智能控制器，包括殼體，其特征是，所述殼體由鋁合金加工制成；所述刀切饅頭機(jī)智能控制器還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理器以及分別與中央處理器連接的電源模塊、存儲(chǔ)模塊、壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊、日歷時(shí)鐘模塊、電機(jī)送電控制模塊、過零檢測模塊、壓面電機(jī)控制模塊、卷面電機(jī)控制模塊、刀切電機(jī)控制模塊、顯示信號(hào)輸出電路、蜂鳴器電路和通訊接口電路，所述壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測模塊與壓面電機(jī)連接，所述電機(jī)送電控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的刀切電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、卷面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和壓面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述刀切電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、卷面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和壓面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與刀切電機(jī)送電繼電器、卷面電機(jī)送電繼電器和壓面電機(jī)送電繼電器連接；所述壓面電機(jī)控制模塊與壓面電機(jī)連接，所述卷面電機(jī)控制模塊與卷面電機(jī)連接，所述刀切電機(jī)控制模塊與刀切電機(jī)連接；設(shè)置在殼體上的顯示模塊和鍵入模塊，所述顯示模塊與顯示信號(hào)輸出電路連接，所述鍵入模塊與中央處理器連接；接近開關(guān)，所述接近開關(guān)設(shè)置在刀切電機(jī)上并通過光電隔離電路與中央控制器連接；
電壓互感器，所述電壓互感器設(shè)置在市電電源線路中，并分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊和過零檢測模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和掉電檢測模塊分別通過光電隔離電路與中央處理器連接，所述過零檢測模塊分別與壓面電機(jī)控制模塊和卷面電機(jī)控制模塊連接；測距傳感器，所述測距傳感器設(shè)置在刀切機(jī)械的切刀下方處，并通過光電隔離電路與中央處理器連接。所述測距傳感器可采用光電測距傳感器。優(yōu)選地，所述中央處理器包括ST系列的工業(yè)級(jí)STM8S207MB單片機(jī)。優(yōu)選地，所述壓面電機(jī)控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與交流壓面電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述壓面電機(jī)控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和直流電機(jī)控制 模塊，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述直流電機(jī)控制模塊分別與DA轉(zhuǎn)換電路和直流壓面電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述壓面電機(jī)控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和變頻器，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述變頻器分別與DA轉(zhuǎn)換電路和交流壓面電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述卷面電機(jī)控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與卷面電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述刀切電機(jī)控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的步進(jìn)電機(jī)控制器，所述步進(jìn)電機(jī)控制器與刀切電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述電源模塊包括基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源模塊，用以將交流85 265V的寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為直流12V和24V電壓的雙電源輸出，并將DC12V穩(wěn)壓后變成DC5V電壓為中央控制器提供工作電壓。優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器和EEPROM存儲(chǔ)器，所述鐵電存儲(chǔ)器應(yīng)以存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，所述EEPROM存儲(chǔ)器用以參數(shù)掉電保護(hù)。優(yōu)選地，所述通訊接口電路包括通過光電隔離電路與中央處理器的RS485通訊電路，所述RS485通訊電路與上位機(jī)連接。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明將常規(guī)的刀切電機(jī)控制的計(jì)數(shù)器及電磁離合器控制器改為步進(jìn)電機(jī)控制，同時(shí)集卷面電機(jī)控制、壓面電機(jī)控制于一體，降低了成本、減少了能耗、消除了噪音、減輕了重量；通過實(shí)現(xiàn)壓面電機(jī)和卷面電機(jī)的兩個(gè)閉環(huán)控制使饅頭形狀統(tǒng)一，大小均勻；通過在切刀的下方安裝光電測距傳感器，以卷面電機(jī)工作、刀切電機(jī)工作、光電測距傳感器動(dòng)作三條件為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)饅頭數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，增加了管理體制。通過增加日歷時(shí)鐘可方便查詢記錄；具有掉電檢測、掉電上電連續(xù)工作和初始開機(jī)的緩啟動(dòng)等功能；同時(shí)操鍵入模塊為弱點(diǎn)按鈕，安全性增加；實(shí)現(xiàn)了智能化控制。本發(fā)明不僅性能/價(jià)格比高，而且功能十分齊全，具有安裝簡單、精度高、抗干擾強(qiáng)、適用場合多、功能強(qiáng)大、減低能耗、降低噪音和減少設(shè)備故障點(diǎn)等特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的原理框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的原理框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的原理框圖；圖4是本發(fā)明殼體的面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4中，I查詢鍵、2畫面切換鍵、3背光鍵、4設(shè)置鍵、5右移鍵、6增加鍵、7減少鍵、8刀切電機(jī)開關(guān)鍵、9卷面電機(jī)開關(guān)鍵、10壓面電機(jī)開關(guān)鍵、11全自動(dòng)開關(guān)鍵、12帶漏電保護(hù) 器的空氣開關(guān)、13彩色液晶顯示屏。
具體實(shí)施例方式圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的原理框圖。如圖I所示，本發(fā)明的一種刀切饅頭機(jī)智能控制器，包括由鋁合金加工制成的殼體，還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的ST系列的工業(yè)級(jí)STM8S207MB單片機(jī)以及分別與單片機(jī)連接的電源模塊、存儲(chǔ)模塊、壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊、日歷時(shí)鐘模塊、電機(jī)送電控制模塊、過零檢測模塊、壓面電機(jī)控制模塊、卷面電機(jī)控制模塊、刀切電機(jī)控制模塊、顯示信號(hào)輸出電路、蜂鳴器電路和通訊接口電路，所述壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測模塊與壓面電機(jī)連接，所述電機(jī)送電控制模塊包括通過光電隔離電路與單片機(jī)連接的刀切電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、卷面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和壓面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述刀切電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、卷面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和壓面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與刀切電機(jī)送電繼電器、卷面電機(jī)送電繼電器和壓面電機(jī)送電繼電器連接；所述壓面電機(jī)控制模塊與壓面電機(jī)連接，所述卷面電機(jī)控制模塊與卷面電機(jī)連接，所述刀切電機(jī)控制模塊與刀切電機(jī)連接；設(shè)置在殼體上的顯示模塊和鍵入模塊，所述顯示模塊采用彩色液晶顯示屏，彩色液晶顯示屏與顯示信號(hào)輸出電路連接，所述鍵入模塊與中央處理器連接； 接近開關(guān)，所述接近開關(guān)設(shè)置在刀切電機(jī)上并通過光電隔離電路與中央控制器連接，用于進(jìn)行刀切位置檢測；電壓互感器，所述電壓互感器設(shè)置在市電電源線路中，并分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊和過零檢測模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和掉電檢測模塊分別通過光電隔離電路與中央處理器連接，所述過零檢測模塊分別與壓面電機(jī)控制模塊和卷面電機(jī)控制模塊連接；測距傳感器，所述測距傳感器設(shè)置在刀切機(jī)械的切刀下方處，并通過光電隔離電路與中央處理器連接，用于進(jìn)行饅頭數(shù)量統(tǒng)計(jì)。優(yōu)選地，所述壓面電機(jī)控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與交流壓面電機(jī)連接。
優(yōu)選地，所述卷面電機(jī)控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與卷面電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述刀切電機(jī)控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的步進(jìn)電機(jī)控制器，所述步進(jìn)電機(jī)控制器與刀切電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述電源模塊包括基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源模塊，用以將交流85 265V的寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為直流12V和24V電壓的雙電源輸出，并將DC12V穩(wěn)壓后變成DC5V電壓為中央控制器提供工作電壓。優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器和EEPROM存儲(chǔ)器，所述鐵電存儲(chǔ)器應(yīng)以存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，所述EEPROM存儲(chǔ)器用以參數(shù)掉電保護(hù)。
優(yōu)選地，所述通訊接口電路包括通過光電隔離電路與中央處理器的RS485通訊電路，所述RS485通訊電路與上位機(jī)連接。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的原理框圖。如圖2所示，與圖I不同之處在于所述壓面電機(jī)控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和直流電機(jī)控制模塊，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述直流電機(jī)控制模塊分別與DA轉(zhuǎn)換電路和直流壓面電機(jī)連接。圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的原理框圖。如圖3所示，與圖I不同之處在于所述壓面電機(jī)控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和變頻器，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述變頻器分別與DA轉(zhuǎn)換電路和交流壓面電機(jī)連接，用以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電來控制交流壓面電機(jī)。下面對(duì)本發(fā)明各個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)介紹一、殼體設(shè)計(jì)圖4是本發(fā)明殼體的面板結(jié)構(gòu)示意圖。所述殼體采用鋁合金制做，其面板結(jié)構(gòu)如圖4所示殼體面板上設(shè)置有查詢鍵I、畫面切換鍵2、背光鍵3、設(shè)置鍵4、右移鍵5、增加鍵6、減少鍵7、刀切電機(jī)開關(guān)鍵8、卷面電機(jī)開關(guān)鍵9、壓面電機(jī)開關(guān)鍵10、全自動(dòng)開關(guān)鍵11、帶漏電保護(hù)器的空氣開關(guān)12和彩色液晶顯示屏13。所有接線在面板背面，連線接好，安裝上接線的保護(hù)面板，同時(shí)外殼接地，確保操作人員安全。二、電源設(shè)計(jì)電源模塊采用基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源設(shè)計(jì)，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)有影響，采用交流85 265V的寬電壓輸入，實(shí)現(xiàn)直流12V/0. 5A、24V/5A雙輸出。TOP 247具有的使用功率高達(dá)165W，而本發(fā)明的開關(guān)電源功率最大125W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足了使用的要求。DC12V在經(jīng)過穩(wěn)壓后變成DC 5V供單片機(jī)系統(tǒng)使用。這樣充分保證單片機(jī)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定。此控制儀能在電磁環(huán)境下工作，我們在電源的輸入和輸出部分增加了一些防干擾，高可靠的電路。三、輸入部分包括市電AC220V電壓檢測、過零檢測、掉電檢測、刀切轉(zhuǎn)盤位置檢測、壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測、饅頭數(shù)量計(jì)數(shù)、按鍵等部分。市電電壓檢測采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊CS5463芯片結(jié)合電壓互感器進(jìn)行檢測AC220V電壓。該CS5463芯片是帶有串行接口的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，能夠進(jìn)行電壓、電流、功率等電能的計(jì)算；與單片機(jī)通過串行口相連，可達(dá)到O. 1%的精度；足以滿足要求，且成本很低。過零檢測采用測量市電電壓的同步電壓互感器來檢測過零點(diǎn)，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的過零觸發(fā)控制。這種調(diào)速方式也是常用的，應(yīng)用在饅頭機(jī)控制系統(tǒng)上具有一定的優(yōu)點(diǎn)相比于變頻調(diào)速，不僅具有觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，精度可通過軟件補(bǔ)償，任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等特點(diǎn)，而且還可以避免類似移相調(diào)速，脈寬調(diào)速，正弦脈寬調(diào)速等在調(diào)速過程中產(chǎn)生的大量噪聲。掉電檢測設(shè)計(jì)掉電檢測目的是防止突然掉電后又來電，控制器對(duì)此情況有記憶功能，如果時(shí)間短則讓控制器接著停電狀態(tài)繼續(xù)工作。刀切位置檢測1)控制帶剎車步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)，2)外接接近開關(guān)。這兩種方式都有一定缺陷第一種，工作時(shí)間長了容易產(chǎn)生偏移；第二種，當(dāng)接近開關(guān)受振動(dòng)等影響發(fā)生偏離轉(zhuǎn)盤的凸處位置，檢測不到低電平。我們將可以將這兩種方式結(jié)合起來，使兩種方式互相制約。做到統(tǒng)一，單方有問題進(jìn)行報(bào)警。該控制器可以再上電進(jìn)行位置整定。 壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測用齒輪盤加發(fā)射接受三極管即可測得電機(jī)的轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)齒輪盤齒數(shù)為30個(gè)，如果需要更高的精度以增加齒輪盤齒數(shù)的個(gè)數(shù)，齒數(shù)的個(gè)數(shù)可以參數(shù)設(shè)定。饅頭數(shù)量計(jì)數(shù)在切刀下安裝光電測距傳感器，當(dāng)有饅頭經(jīng)過時(shí)候電平變低，同時(shí)壓面電機(jī)工作，刀切饅頭的步進(jìn)電機(jī)工作，則進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)。按鍵主要是操作按鍵、功能按鍵等，用于相關(guān)參數(shù)設(shè)置、查詢和操作控制。四、輸出部分包括刀切電機(jī)、壓面電機(jī)和卷面電機(jī)三個(gè)電機(jī)通電控制，壓面電機(jī)和卷面電機(jī)二個(gè)電機(jī)調(diào)速控制，彩色液晶顯示屏顯示。電機(jī)送電控制模塊控制三個(gè)電機(jī)，開啟三個(gè)電機(jī)首先給三個(gè)電機(jī)通電，因?yàn)殡姍C(jī)容量較小，采用相應(yīng)的繼電器供電。二個(gè)電機(jī)的調(diào)速，卷面電機(jī)用交流調(diào)速，采用過零觸發(fā)方式；壓面電機(jī)采用兩種方式1)交流調(diào)速，接交流電機(jī)；2)用DA76111輸出0-5V或4_20mA信號(hào)，接直流調(diào)速模塊進(jìn)行直流電機(jī)調(diào)速或接變頻器對(duì)交流電機(jī)調(diào)速。彩色液晶顯示屏顯示，選用320X240彩色液晶顯示屏，可顯示定時(shí)時(shí)間、卷面電機(jī)轉(zhuǎn)速、壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速。通過按鍵切換可動(dòng)畫顯示饅頭機(jī)工作狀態(tài)。五、中央處理器中央處理器選用ST系列的STM8S207MB工業(yè)級(jí)單片機(jī)做主機(jī)；它具極強(qiáng)的抗干擾能力；具有寬電壓2. 96-5. 5V電壓使用范圍；適合較惡劣的工作環(huán)境。選用單片機(jī)具有80個(gè)管腳，具有68個(gè)I/O接口，不需擴(kuò)展即滿足設(shè)計(jì)要求。單片機(jī)外接一片該芯片為256KB的FM25256鐵電存儲(chǔ)器作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，通過上位機(jī)可調(diào)取饅頭機(jī)每次做饅頭的產(chǎn)量及時(shí)間。該單片機(jī)采用EEPROM 24C02存儲(chǔ)器作為參數(shù)掉電保存。六、控制回路該控制器有兩個(gè)閉環(huán)控制功能1)卷面機(jī)自動(dòng)控制，以電壓的波動(dòng)作為控制參量。2)壓面機(jī)自動(dòng)控制，以轉(zhuǎn)速作為控制參量。兩個(gè)閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了高精度控制。將卷面電機(jī)的控制方式由傳統(tǒng)的開環(huán)控制改為閉環(huán)控制，把卷面電機(jī)電壓值作為輸入?yún)⒘?，卷面電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著電壓變化而變換，以電壓為輸入?yún)?shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。而壓面電機(jī)則以電機(jī)轉(zhuǎn)速為輸入?yún)?shù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。卷面電機(jī)和壓面電機(jī)的兩個(gè)閉環(huán)控制的控制精度小于1%，可使饅頭形狀統(tǒng)一，大小均勻。七、通訊接口電路通訊接口電路采用RS485通訊電路，本發(fā)明的控制儀有I路RS485通訊電路與上位機(jī)通訊的RS485通訊，為防止干擾，采用光電隔離。RS485通訊電路的電源通過由單片機(jī) 系統(tǒng)電源通過DC-DC隔離模塊獲取。
權(quán)利要求
1.刀切饅頭機(jī)智能控制器，包括殼體，其特征是，所述殼體由鋁合金加工制成； 所述刀切饅頭機(jī)智能控制器還包括 設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理器以及分別與中央處理器連接的電源模塊、存儲(chǔ)模塊、壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊、日歷時(shí)鐘模塊、電機(jī)送電控制模塊、過零檢測模塊、壓面電機(jī)控制模塊、卷面電機(jī)控制模塊、刀切電機(jī)控制模塊、顯示信號(hào)輸出電路、蜂鳴器電路和通訊接口電路，所述壓面電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測模塊與壓面電機(jī)連接，所述電機(jī)送電控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的刀切電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、卷面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和壓面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述刀切電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、卷面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和壓面電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與刀切電機(jī)送電繼電器、卷面電機(jī)送電繼電器和壓面電機(jī)送電繼電器連接；所述壓面電機(jī)控制模塊與壓面電機(jī)連接，所述卷面電機(jī)控制模塊與卷面電機(jī)連接，所述刀切電機(jī)控制模塊與刀切電機(jī)連接； 設(shè)置在殼體上的顯示模塊和鍵入模塊，所述顯示模塊與顯示信號(hào)輸出電路連接，所述鍵入模塊與中央處理器連接； 接近開關(guān)，所述接近開關(guān)設(shè)置在刀切電機(jī)上并通過光電隔離電路與中央控制器連接； 電壓互感器，所述電壓互感器設(shè)置在市電電源線路中，并分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊和過零檢測模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和掉電檢測模塊分別通過光電隔離電路與中央處理器連接，所述過零檢測模塊分別與壓面電機(jī)控制模塊和卷面電機(jī)控制模塊連接； 測距傳感器，所述測距傳感器設(shè)置在刀切機(jī)械的切刀下方處，并通過光電隔離電路與中央處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述中央處理器包括ST系列的工業(yè)級(jí)STM8S207MB單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述壓面電機(jī)控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與交流壓面電機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述壓面電機(jī)控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和直流電機(jī)控制模塊，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述直流電機(jī)控制模塊分別與DA轉(zhuǎn)換電路和直流壓面電機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述壓面電機(jī)控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和變頻器，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述變頻器分別與DA轉(zhuǎn)換電路和交流壓面電機(jī)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述卷面電機(jī)控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與卷面電機(jī)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述刀切電機(jī)控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的步進(jìn)電機(jī)控制器，所述步進(jìn)電機(jī)控制器與刀切電機(jī)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述電源模塊包括基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源模塊，用以將交流85 265V的寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為直流12V和24V電壓的雙電源輸出，并將DC12V穩(wěn)壓后變成DC5V電壓為中央控制器提供工作電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器和EEPROM存儲(chǔ)器，所述鐵電存儲(chǔ)器應(yīng)以存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，所述EEPROM存儲(chǔ)器用以參數(shù)掉電保護(hù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機(jī)智能控制器，其特征是，所述通訊接口電路包括通過光電隔離電路與中央處理器的RS485通訊電路，所述RS485通訊電路與上位機(jī)連接。
全文摘要
一種刀切饅頭機(jī)智能控制器，它將常規(guī)的刀切電機(jī)控制的計(jì)數(shù)器及電磁離合器控制器改為步進(jìn)電機(jī)控制，同時(shí)集卷面電機(jī)控制、壓面電機(jī)控制于一體，實(shí)行全數(shù)字調(diào)速，降低了成本、減少了能耗、消除了噪音、減輕了重量；通過實(shí)現(xiàn)壓面電機(jī)和卷面電機(jī)的兩個(gè)閉環(huán)控制使饅頭形狀統(tǒng)一，大小均勻；通過在切刀的下方安裝光電測距傳感器，以卷面電機(jī)工作、刀切電機(jī)工作、光電測距傳感器動(dòng)作三條件為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)饅頭數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，增加了管理體制。通過增加日歷時(shí)鐘可方便查詢記錄；具有掉電檢測、過零檢測、掉電上電連續(xù)工作和初始開機(jī)的緩啟動(dòng)等功能；同時(shí)操作模塊全為弱電按鈕，安全性增加；整機(jī)軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了高度智能化控制；彩屏動(dòng)畫加強(qiáng)了人機(jī)界面效果。
文檔編號(hào)A21C11/10GK102860332SQ20121035958
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者李聰, 尹丙征, 王瑞霞, 尹丙剛, 邱汝強(qiáng), 劉瑞瑞 申請(qǐng)人:山東美鷹食品設(shè)備有限公司, 尹丙征