專利名稱：電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于控制電磁振動高頻振網(wǎng)篩工作參數(shù)的系統(tǒng)，屬控制技術(shù)
領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電磁振動高頻振網(wǎng)篩是選礦、選煤、建材、化工、食品等行業(yè)廣泛使用的細(xì)粒物料 篩分設(shè)備。驅(qū)動篩網(wǎng)振動的電磁激振器是由晶閘管來控制的，傳統(tǒng)的高頻電磁振動振網(wǎng)篩 通過設(shè)置于電控柜面板上的一系列電位器旋鈕來調(diào)節(jié)各晶閘管的導(dǎo)通角，從而以調(diào)節(jié)篩機(jī) 激振器輸出功率的方式調(diào)節(jié)篩機(jī)振幅。這種控制方法不僅調(diào)節(jié)精度低，而且由于激振器數(shù) 量多( 一臺大型電磁篩的激振器數(shù)量可達(dá)20個(gè)以上)，每個(gè)激振器對應(yīng)一個(gè)電位器，致使操 作十分繁瑣，工作效率較低。另外，由于這種控制裝置缺乏通訊功能，管理者和操作者不能 及時(shí)對篩機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行了解和調(diào)整，也無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種操作方便、快捷，控制精度高的電磁振動高頻振 網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)。 本實(shí)用新型所稱問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，由中央控制系統(tǒng)和多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元組 成，所述中央控制系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器組成，所述多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元與工控機(jī)之間均通過 485總線通信，它們的輸出端控制電磁篩的電磁激振器。 上述電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，所述篩機(jī)數(shù)控單元由單片機(jī)、過零檢測 電路、篩機(jī)振幅調(diào)節(jié)電路和485通訊接口電路組成，所述過零檢測電路由電源變壓器和晶 閘管移相觸發(fā)芯片組成，所述電源變壓器的輸入端接篩機(jī)電源，輸出端經(jīng)RC濾波器接晶閘 管移相觸發(fā)芯片的VSYNC端，所述晶閘管移相觸發(fā)芯片的Ql端接單片機(jī)的RB7端；所述篩 機(jī)振幅調(diào)節(jié)電路由八路控制芯片和八個(gè)結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動單元組成，所述八路控制芯片采用 TPIC6273，其D0 D8輸入端分別接單片機(jī)的RD0/PSP0 RD7/PSP7端，DRAIN1 DRAIN8
輸出端各接一個(gè)驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元由脈沖變壓器和晶閘管組成，所述脈沖變壓器的
輸入端經(jīng)限流電阻接八路控制芯片的一個(gè)輸出端，輸出端控制晶閘管的柵極，所述晶閘管
與一個(gè)激振器串聯(lián)連接；所述485通訊接口電路由485通訊模塊組成，所述485通訊模塊的
R0、 DI端分別經(jīng)一個(gè)光電隔離器接單片機(jī)的RXD和TXD端，其A、 B端接工控機(jī)。 上述電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，所述篩機(jī)數(shù)控單元的構(gòu)成中還包括故障
信號采集電路，所述故障信號采集電路由數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，所述數(shù)據(jù)選擇器采用74HC151，
其每個(gè)輸入端分別經(jīng)一個(gè)篩機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)接地，輸出端？接單片機(jī)的RA3端。 上述電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，所述篩機(jī)數(shù)控單元的構(gòu)成中還包括現(xiàn)場
工控機(jī)，所述現(xiàn)場工控機(jī)接單片機(jī)的通訊接口 。 本實(shí)用新型由工控機(jī)和篩機(jī)數(shù)控單元取代傳統(tǒng)篩機(jī)的電位器式控制裝置，在提高篩機(jī)工作參數(shù)控制精度的同時(shí)，還大大降低了操作難度，操作者使用工控機(jī)可對所有篩機(jī) 工作狀況進(jìn)行集中監(jiān)測、控制和管理，也可以對個(gè)別篩機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。現(xiàn)場工控機(jī) 用于在現(xiàn)場對篩機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。故障信號采集電路用于采集各篩機(jī)的運(yùn)行信號，便于操 作者了解各篩機(jī)的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障。過零檢測電路可為單片機(jī)提供準(zhǔn)確的 過零信號，保證單片機(jī)控制晶閘管觸發(fā)相位角的起點(diǎn)與市電電源的波形相位同步。單片機(jī) 與485通訊模塊間采用光電隔離，可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 同傳統(tǒng)控制裝置相比，本實(shí)用新型操作簡單方便、調(diào)節(jié)精度高、控制功能完善，能 夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)篩機(jī)的遠(yuǎn)程集中控制，可大大提高操作者的工作效率和篩機(jī)管理水平。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為篩機(jī)數(shù)控單元的電原理框圖； 圖3為篩機(jī)數(shù)控單元的電原理圖。 圖中各符號為T1、電源變壓器，T2、脈沖變壓器，GL1、GL2、光電隔離器，SCR、晶閘 管，ZQ、激振器，CP、現(xiàn)場工控機(jī)，Ul、單片機(jī)，U2、晶閘管移相觸發(fā)芯片，U3、數(shù)據(jù)選擇器，U4、 八路控制芯片，U5、485通訊模塊，Rl R8、電阻，C、電容，D1、D2、二極管，J、篩機(jī)接觸器輔 助觸點(diǎn)。
具體實(shí)施方式高頻電磁振動振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三者相結(jié)
合，實(shí)現(xiàn)對高頻電磁振動振網(wǎng)篩的遠(yuǎn)程集中控制，在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的中控室或設(shè)備現(xiàn)場均可隨
意查詢和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中每一臺電磁篩的工作狀態(tài)、工作參數(shù)和歷史記錄。 參看圖l，高頻電磁振動振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)用于同時(shí)控制2臺以上電磁篩，其主
要組成包括工控機(jī)、顯示器和多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元，多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元與工控機(jī)之間均通過
485總線通信，每個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元的輸出端控制一臺或多臺電磁篩的電磁激振器。工控機(jī)作
為控制系統(tǒng)的核心，工作時(shí)工控機(jī)按照設(shè)定的技術(shù)參數(shù)發(fā)出指令給篩機(jī)數(shù)控單元。篩機(jī)數(shù)
控單元根據(jù)工控機(jī)指令控制篩機(jī)的工作參數(shù)。 參看圖2、圖3，單片機(jī)U1通過485通訊模塊U5與工控機(jī)進(jìn)行通訊。單片機(jī)U1與 485通訊模塊U5間采用兩個(gè)光電隔離器GL1、 GL2進(jìn)行光電隔離，電阻R4、 R5為限流電阻， R3、R6為上拉電阻，電源采用不共地的DC/DC模±央，使內(nèi)外電源互不干擾，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。 為了精確有效地控制振動輸出，系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)了過零檢測及整形電路。電源變壓 器Tl將市電電源降壓，由電阻Rl和電容C構(gòu)成的RC濾波電路整形后送入晶閘管移相觸發(fā) 芯片U2 (TCA785)的輸入端VSYNC， U2把正弦波形轉(zhuǎn)化為方波后通過輸出端Ql傳送到單片機(jī) U1，從而使單片機(jī)U1獲取準(zhǔn)確的過零信號。保證單片機(jī)U1控制晶閘管觸發(fā)相位角的起點(diǎn) 與市電電源的波形相位同步。徹底杜絕了由于礦山的供電系統(tǒng)不穩(wěn)定，電力污染嚴(yán)重等原 因而導(dǎo)致的過零檢測準(zhǔn)確度低，激振器振動不穩(wěn)、漏振等現(xiàn)象的發(fā)生。 單片機(jī)Ul接收到工控機(jī)的相位角指令，以過零檢測電路檢測到的零點(diǎn)為基準(zhǔn)觸 發(fā)晶閘管SCR。單片機(jī)U1輸出的觸發(fā)信號經(jīng)八路控制芯片U4(TPIC6273)放大后驅(qū)動脈沖 變壓器T2，脈沖變壓器T2再觸發(fā)晶閘管SCR，從而達(dá)到控制激振器振動幅度的目的。Dl是續(xù)流二極管，D2是整流二極管，電阻R8用于為脈沖變壓器T2產(chǎn)生的浪涌電流提供泄放回 路，保護(hù)晶閘管SCR。本控制系統(tǒng)的每個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元控制一臺或多臺篩機(jī)，圖3中畫出了 一個(gè)八路控制芯片U4，控制八個(gè)激振器，具體實(shí)施時(shí)可根據(jù)需要增加八路控制主板的數(shù)量， 使一個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元控制更多的激振器。 當(dāng)激振器供電回路出現(xiàn)故障時(shí)，篩機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)J閉合，報(bào)警數(shù)字量信號被 送到數(shù)據(jù)選擇器U3 (74HC151)，單片機(jī)Ul通過八選一數(shù)據(jù)選擇器U3讀取8個(gè)控制回路中的 報(bào)警信號后，再通過485總線向工控機(jī)發(fā)送報(bào)警信號，提醒工作人員進(jìn)行事故排查。八選一 數(shù)據(jù)選擇器U3的A、 B、 C端接地址信號。 當(dāng)485總線出現(xiàn)故障或者工控機(jī)出現(xiàn)問題，無法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，或者現(xiàn)場需要臨 時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)，操作者可在現(xiàn)場通過現(xiàn)場工控機(jī)對篩機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。現(xiàn)場工控機(jī)的控 制功能包括常態(tài)振幅調(diào)整、瞬時(shí)強(qiáng)振振幅調(diào)整、強(qiáng)振間隔時(shí)間調(diào)整等。這樣在現(xiàn)場條件暫時(shí) 不允許停止生產(chǎn)的情況下，設(shè)備可以持續(xù)運(yùn)行，直到允許檢修為止。常態(tài)振幅、強(qiáng)振振幅、強(qiáng) 振間隔等參數(shù)也可以采用撥位開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。
權(quán)利要求一種電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，它由中央控制系統(tǒng)和多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元組成，所述中央控制系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器組成，所述多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元與工控機(jī)之間均通過485總線通信，它們的輸出端控制電磁篩的電磁激振器(ZQ)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述篩機(jī)數(shù)控單元由單片機(jī)(Ul)、過零檢測電路、篩機(jī)振幅調(diào)節(jié)電路和485通訊接口電路組成，所述過零檢測電路由電源變壓器(Tl)和晶閘管移相觸發(fā)芯片(U2)組成，所述電源變壓器(Tl)的輸入端接篩機(jī)電源，輸出端經(jīng)RC濾波器接晶閘管移相觸發(fā)芯片(U2)的V,c端，所述晶閘管移相觸發(fā)芯片(U2)的Q1端接單片機(jī)(Ul)的RB7端；所述篩機(jī)振幅調(diào)節(jié)電路由八路控制芯片(U4)和八個(gè)結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動單元組成，所述八路控制芯片(U4)采用TPIC6273，其D0 D8輸入端分別接單片機(jī)(Ul)的RD0/PSP0 RD7/PSP7端，DRAIN1 DRAIN8輸出端各接一個(gè)驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元由脈沖變壓器(T2)和晶閘管(SCR)組成，所述脈沖變壓器(T2)的輸入端經(jīng)限流電阻(R7)接八路控制芯片(U4)的一個(gè)輸出端，輸出端控制晶閘管(SCR)的柵極，所述晶閘管(SCR)與一個(gè)激振器(ZQ)串聯(lián)連接；所述485通訊接口電路由485通訊模塊(U5)組成，所述485通訊模塊(U5)的RO、DI端分別經(jīng)一個(gè)光電隔離器接單片機(jī)(Ul)的RXD和TXD端，其A、 B端接工控機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述篩機(jī)數(shù)控單元的構(gòu)成中還包括故障信號采集電路，所述故障信號采集電路由數(shù)據(jù)選擇器(U3)構(gòu)成，所述數(shù)據(jù)選擇器(U3)采用74HC151，其每個(gè)輸入端分別經(jīng)一個(gè)篩機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)(J)接地，輸出端^接單片機(jī)(Ul)的RA3端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于，所述篩機(jī)數(shù)控單元的構(gòu)成中還包現(xiàn)場工控機(jī)(CP)，所述現(xiàn)場工控機(jī)(CP)接單片機(jī)(Ul)的通訊接口。
專利摘要一種電磁振動高頻振網(wǎng)篩數(shù)字控制系統(tǒng)，屬控制技術(shù)領(lǐng)域，目的是提高高頻振網(wǎng)篩的控制精度并簡化控制操作。其技術(shù)方案是控制系統(tǒng)由中央控制系統(tǒng)和多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元組成，所述中央控制系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器組成，所述多個(gè)篩機(jī)數(shù)控單元與工控機(jī)之間均通過485總線通信，它們的輸出端控制電磁篩的電磁激振器。同傳統(tǒng)控制裝置相比，本實(shí)用新型操作簡單方便、調(diào)節(jié)精度高、控制功能完善，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)篩機(jī)的遠(yuǎn)程集中控制，可大大提高操作者的工作效率和篩機(jī)管理水平。
文檔編號B07B1/28GK201514571SQ20092010455
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者劉維生, 胡虹霞, 路廣 申請人:唐山陸凱科技有限公司