專利名稱：通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)進(jìn)料裝置的控制裝置，特別涉及一種單片機(jī)控制的閉環(huán) 反饋?zhàn)詣?dòng)進(jìn)料控制裝置，屬于單片機(jī)技術(shù)在破碎、粉碎等工程控制領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
本發(fā)明創(chuàng)造申請(qǐng)日前， 一般的振動(dòng)進(jìn)料裝置是通過(guò)人工進(jìn)行電動(dòng)機(jī)電流采 樣，根據(jù)電流采樣結(jié)果，手動(dòng)調(diào)節(jié)振動(dòng)送料器控制電路中的可變電阻值，以達(dá)到 調(diào)整雙向可控硅的導(dǎo)通角控制振動(dòng)送料器振幅的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置，以實(shí) 現(xiàn)諸如破碎機(jī)、磨粉機(jī)等能通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電流來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)料自適應(yīng)控制，并進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置包括用于控制振動(dòng)器通 斷的雙向可控硅，及連接于雙向可控硅控制極用于控制該雙向可控硅通斷的RC 電路，還包括單片機(jī)、霍爾電流傳感器、固態(tài)繼電器和標(biāo)定電路，霍爾電流傳感 器安裝于使用本振動(dòng)送料器的機(jī)器的電機(jī)某一相繞組上、并連接至單片機(jī)一輸入 端，所述固態(tài)繼電器串接于所述RC電路中，固態(tài)繼電器的控制端連接于單片機(jī) 的P麗輸出端，所述標(biāo)定電路包括依次串接于電源和地之間的第 一電阻、可變電 阻和第二電阻，可變電阻的滑動(dòng)端接單片機(jī)的另一輸入端；所述單片機(jī)將采樣值 和預(yù)置于其內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較、判斷，并通過(guò)軟件產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)從P麗 輸出端輸出，控制固態(tài)繼電器的通斷時(shí)間，進(jìn)而控制雙向可控硅的通斷，從而達(dá) 到控制本振動(dòng)送料器上物料傳輸速度的目的。
上述自動(dòng)進(jìn)料控制裝置的控制方法如下
用霍爾傳感器提取電機(jī)中某一相的電流信號(hào)，通過(guò)A/D采樣輸入單片機(jī)，單 片機(jī)分析采樣的數(shù)據(jù)后，通過(guò)模糊控制程序?qū)⒉蓸又蹬c單片機(jī)內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn) 行比較、判斷，產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)控制固態(tài)繼電器的通斷時(shí)間，從而達(dá)到控制振 動(dòng)器起振頻率，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料的自適應(yīng)控制的目的。
它可以通過(guò)改變標(biāo)定電路中可變電阻的電阻值，從而改變作為標(biāo)準(zhǔn)值的電壓 信號(hào)的值，達(dá)到標(biāo)定的功能。
本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是
弱電控強(qiáng)電，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)進(jìn)料裝置全閉環(huán)的電流反饋控制；保證了電動(dòng)機(jī)運(yùn) 行的穩(wěn)定性和安全性；為破碎、粉碎等工程設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供了有益 的嘗試。
本自動(dòng)進(jìn)料控制裝置通過(guò)檢測(cè)電機(jī)工作電流實(shí)現(xiàn)進(jìn)料的自適應(yīng)控制，閉環(huán)實(shí) 現(xiàn)了根據(jù)電機(jī)負(fù)載控制進(jìn)料速度的過(guò)程。它設(shè)計(jì)了標(biāo)定電路，針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)
用簡(jiǎn)單方便，可廣泛應(yīng)用于根據(jù)電機(jī)負(fù)載控制自動(dòng)進(jìn)料的場(chǎng)合，如破碎機(jī)，磨粉 機(jī)等，對(duì)實(shí)現(xiàn)該類設(shè)備的自動(dòng)化具有重要意義。典型應(yīng)用例如廢舊線路板的自動(dòng) 磨粉進(jìn)料控制。


圖1為典型實(shí)施例自動(dòng)進(jìn)料控制裝置的電氣原理圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖1，本通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置，包括用于控制電 磁振動(dòng)器通斷的雙向可控硅Ql,及連接于該雙向可控硅Ql控制極用于控制該雙 向可控硅通斷的RC電路，該RC電路由電阻Ral和電容C2串聯(lián)而成，該自動(dòng)進(jìn) 料控制裝置還包括單片機(jī)U1、霍爾電流傳感器U2、固態(tài)繼電器S12和標(biāo)定電路， 霍爾電流傳感器U2安裝于使用本振動(dòng)送料器的機(jī)器的電機(jī)某一相繞組上、并連 接至單片機(jī)U1的一輸入端，所述固態(tài)繼電器S12串接于所述RC電路中，固態(tài)繼 電器S12的控制端連接于單片機(jī)Ul的P畫輸出端，所述標(biāo)定電路包括依次串接 于電源和地之間的第一電阻Rql、可變電阻Rq2和第二電阻Rq3,可變電阻Rq2
的滑動(dòng)端接單片機(jī)U1的另一輸入端；所述單片機(jī)U1將采樣值和預(yù)置于其內(nèi)部的
標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較、判斷，并通過(guò)軟件產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)從PWM輸出端輸出，控制 固態(tài)繼電器S12的通斷時(shí)間，進(jìn)而控制雙向可控硅Ql的通斷，從而達(dá)到控制本 振動(dòng)送料器上物料傳輸速度的目的。
圖1中，輸出A和輸出B用于連接電^f茲振動(dòng)器，電阻Rl和電容C1對(duì)雙向可 控硅Ql起保護(hù)作用，MYG是壓敏電阻，所述RC電路的電阻Ral是可調(diào)電阻。
本實(shí)施例中，單片機(jī)Ul采用ATMEL公司研制開發(fā)的高速8位單片機(jī) ATmegal28?；魻栯娏鱾鞲衅鱑2與設(shè)備電機(jī)相連，提取電流信號(hào)，并通過(guò)相應(yīng)的 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成單片機(jī)U1可讀取的電壓信號(hào)，接入單片機(jī)U1的AD輸入端。標(biāo) 定電路也直接接入單片機(jī)Ul的另一 AD輸入端。單片機(jī)Ul的PWM輸出端與固態(tài) 繼電器S12的控制端直接相連。本發(fā)明創(chuàng)造的釆樣數(shù)據(jù)分析功能以及輸出端口控 制功能均由單片機(jī)軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
本自動(dòng)進(jìn)料控制裝置適用于根據(jù)電機(jī)負(fù)載來(lái)控制自動(dòng)進(jìn)料的場(chǎng)合，如破碎 機(jī)、磨粉機(jī)、廢舊線路板的自動(dòng)磨粉進(jìn)料控制等。其自動(dòng)進(jìn)料控制方法如下
它用霍爾傳感器U2提取電機(jī)中某一相的電流信號(hào)，通過(guò)A/D采樣輸入單片 機(jī)U1，單片機(jī)U1分析采樣的數(shù)據(jù)后，通過(guò)模糊控制程序?qū)⒉蓸又蹬c單片機(jī)內(nèi)設(shè) 定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較、判斷，產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)控制固態(tài)繼電器S12的通斷時(shí)間， 進(jìn)而通過(guò)控制雙向可控硅Ql的通斷來(lái)控制振動(dòng)器起振頻率，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料的自適應(yīng) 控制的目的。它可以在電機(jī)的負(fù)載過(guò)大時(shí)減慢進(jìn)料速度，以減小電機(jī)的負(fù)載，保 證電機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行；而在電機(jī)負(fù)載過(guò)小時(shí)加快進(jìn)料速度，以提高效率。
它具有標(biāo)定功能，針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，可以通過(guò)改變標(biāo)定電路中可變電阻 Rq2的電阻值，從而改變作為標(biāo)準(zhǔn)值的電壓信號(hào)的值，達(dá)到標(biāo)定的功能。
權(quán)利要求
1、一種通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置，包括用于控制振動(dòng)器通斷的雙向可控硅，及連接于雙向可控硅控制極用于控制該雙向可控硅通斷的RC電路，其特征在于:還包括單片機(jī)、霍爾電流傳感器、固態(tài)繼電器和標(biāo)定電路，霍爾電流傳感器安裝于使用本振動(dòng)送料器的機(jī)器的電機(jī)某一相繞組上、并連接至單片機(jī)一輸入端，所述固態(tài)繼電器串接于所述RC電路中，固態(tài)繼電器的控制端連接于單片機(jī)的PWM輸出端，所述標(biāo)定電路包括依次串接于電源和地之間的第一電阻、可變電阻和第二電阻，可變電阻的滑動(dòng)端接單片機(jī)的另一輸入端；所述單片機(jī)將采樣值和預(yù)置于其內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較、判斷，并通過(guò)軟件產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)從PWM輸出端輸出，控制固態(tài)繼電器的通斷時(shí)間，進(jìn)而控制雙向可控硅的通斷，從而達(dá)到控制本振動(dòng)送料器上物料傳輸速度的目的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置，其 特征在于它適用于根據(jù)電機(jī)負(fù)載來(lái)控制自動(dòng)進(jìn)料的場(chǎng)合。
3、 權(quán)利要求1所述自動(dòng)進(jìn)料控制裝置的自動(dòng)進(jìn)料控制方法，其特征在于 它是用霍爾傳感器提取電機(jī)中某一相的電流信號(hào)，通過(guò)A/D采樣輸入單片機(jī)，單 片機(jī)分析采樣的數(shù)據(jù)后，通過(guò)模糊控制程序?qū)⑨姌又蹬c單片機(jī)內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn) 行比較、判斷，產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)控制固態(tài)繼電器的通斷時(shí)間，從而達(dá)到控制振 動(dòng)器起振頻率，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料的自適應(yīng)控制的目的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)進(jìn)料控制方法，其特征在于通過(guò)改變標(biāo)定 電路中可變電阻的電阻值，從而改變作為標(biāo)準(zhǔn)值的電壓信號(hào)的值，達(dá)到標(biāo)定的功臺(tái)匕3匕o
全文摘要
一種通過(guò)電機(jī)電流閉環(huán)反饋的自動(dòng)進(jìn)料控制裝置，包括單片機(jī)、霍爾電流傳感器、用于控制振動(dòng)器通斷的雙向可控硅及連接于雙向可控硅控制極的RC電路以及固態(tài)繼電器。它用霍爾電流傳感器檢測(cè)電機(jī)電流并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，基于模糊控制理論與單片機(jī)內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，利用單片機(jī)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，控制固態(tài)繼電器的通斷時(shí)間，達(dá)到實(shí)現(xiàn)進(jìn)料的自適應(yīng)控制的目的。同時(shí)該自動(dòng)進(jìn)料裝置設(shè)計(jì)了標(biāo)定功能，可針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，更改單片機(jī)內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值。可廣泛應(yīng)用于根據(jù)電機(jī)負(fù)載控制自動(dòng)進(jìn)料的場(chǎng)合，如破碎機(jī)，磨粉機(jī)等，對(duì)實(shí)現(xiàn)該類設(shè)備的自動(dòng)化具有重要意義。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101382781SQ20071007691
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者丁曉宇, 劉學(xué)平, 東 向, 夏必忠, 林喜榮, 段廣洪, 毛樂山, 汪勁松, 強(qiáng) 牛, 進(jìn) 陳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院