本發(fā)明屬于工業(yè)測控領(lǐng)域，涉及一種電路，特別涉及一種線形卷繞物的間歇式定量測控電路，適用于各類線形卷繞物進行間歇式生產(chǎn)過程中需要定量稱重測控的應(yīng)用場合。

背景技術(shù)：

在許多以線形卷繞物為原料的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，需按產(chǎn)品規(guī)格要求對線形卷繞物原料進行準確的間歇式定量稱重與輸送控制，以供后續(xù)工序使用，特別是對線形卷繞物原料的定量控制對最終產(chǎn)品的合格與否具有重要影響。目前，在線形卷繞物原料的間歇式定量檢測與輸送控制方面，常用的方案及其不足之處在于：(1)方案1：由人工監(jiān)測及手動切料控制，即：一邊將線形卷繞物原料低速放料到稱重料槽中、一邊由人工進行稱重監(jiān)測與定量到時的手動裁切操作，該方案準確度差、生產(chǎn)效率低。(2)方案2：定量檢測與輸送控制采用基于力傳感器與可編程控制器(PLC)系統(tǒng)的技術(shù)方案，當定量檢測達到定量要求時，采用電-氣執(zhí)行部件或電-液執(zhí)行部件，在機械傳動機構(gòu)的配合下，對來自前道工序的線形卷繞物原料進行裁切并輸送到后續(xù)工序中，該方案成本高、實時性差、體積大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種線形卷繞物的間歇式定量測控電路。該電路采用稱重信號調(diào)理、定量比較、夾料控制、邏輯延時切料控制等電路處理方案，實現(xiàn)實時準確的間歇式線形卷繞物定量控制并保持線料裁切處的夾緊狀態(tài)，為后續(xù)輸送處理做好準備。

本發(fā)明包括稱重信號調(diào)理電路、定量比較與夾料控制電路、邏輯延時切料控制電路。

稱重信號調(diào)理電路包括儀表運放IC1、正濾波電阻R1、負濾波電阻R2、正限流電阻R3、負限流電阻R4、增益電位器RP1、基準電位器RP2、輸入電容C1、濾波電容C2、正穩(wěn)壓管DW1、負穩(wěn)壓管DW2，正濾波電阻R1的一端與傳感信號正端Us+端連接，正濾波電阻R1的另一端與輸入電容C1的一端、儀表運放IC1的正輸入端IN+端連接，負濾波電阻R2的一端與傳感信號負端Us-端連接，負濾波電阻R2的另一端與輸入電容C1的另一端、儀表運放IC1的負輸入端IN-端連接，增益電位器RP1的一端與儀表運放IC1的增益正端G1端連接，增益電位器RP1的另一端及其中心端均與與儀表運放IC1的增益負端G2端連接，儀表運放IC1的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端、正限流電阻R3的一端連接，儀表運放IC1的負電源端VSS端與電路負電源端VSS端、負限流電阻R4的一端連接，儀表運放IC1的參考端REF端與基準電位器RP2的中心端連接，儀表運放IC1的輸出端OUT端與負端電阻R6的一端連接，儀表運放IC1的地端GND端接地，正限流電阻R3的另一端與基準電位器RP2的一端、濾波電容C2的一端、正穩(wěn)壓管DW1的陰極端連接，負限流電阻R4另一端與基準電位器RP2的另一端、濾波電容C2的另一端、負穩(wěn)壓管DW1的陽極端連接，正穩(wěn)壓管DW1的陽極端接地，負穩(wěn)壓管DW2的陰極端接地。

定量比較與夾料控制電路包括比較器IC2、夾緊固態(tài)繼電器PM2、夾緊電磁閥線圈YVC、給定電阻R5、負端電阻R6、正端電阻R7、上拉電阻R8，負端電阻R6的另一端與比較器IC2的負輸入端IN-端連接，給定電阻R5的一端與指令信號輸入端Ug端連接，給定電阻R5的另一端與正端電阻R7的一端、比較器IC2的正輸入端IN+端連接，正端電阻R7的另一端與上拉電阻R8的一端、比較器IC2的輸出端OUT端、延時電阻R9的一端、夾緊固態(tài)繼電器PM2的負輸入端IN-端、停止與夾緊信號輸出端Uc端連接，上拉電阻R8的另一端與電路正電源端VCC端連接，比較器IC2的電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，比較器IC2的地端GND端接地，夾緊固態(tài)繼電器PM2的正輸入端IN+端與電路正電源端VCC端連接，夾緊固態(tài)繼電器PM2的相線輸出端AC1端與夾緊電磁閥線圈YVC的一端連接，夾緊電磁閥線圈YVC的另一端與交流電源相線端L端連接，夾緊固態(tài)繼電器PM2的零線輸出端AC2端與交流電源零線端N端連接。

邏輯延時切料控制電路包括定時器IC3、三極管VT1、切刀固態(tài)繼電器PM1、切刀電磁閥線圈YVB、延時電阻R9、射極電阻R10、隔直電阻R11、定時電阻R12、延時電容C3、隔直電容C4、定時電容C5，延時電阻R9的另一端與延時電容C3的一端、三極管VT1的基極b端連接，延時電容C3的另一端接地，三極管VT1的集電極c端接地，三極管VT1的射極e端與射極電阻R10的一端、隔直電容C4的一端連接，射極電阻R10的另一端與電路正電源端VCC端連接，隔直電容C4的另一端與隔直電阻R11的一端、定時器IC3的觸發(fā)端/TR端連接，隔直電阻R11的另一端接地，定時器IC3的閾值端TH端與定時電容C5的一端、定時電阻R12的一端連接，定時電容C5的另一端接地，定時電阻R12的另一端與電路正電源端VCC端連接，定時器IC3的電源端VCC端、復(fù)位端/R端均與電路正電源端VCC端連接，定時器IC3的放電端D端、地端GND端均接地，定時器IC3的輸出端OUT端與切刀固態(tài)繼電器PM1的正輸入端IN+端、切刀信號輸出端Ub端連接，切刀固態(tài)繼電器PM1的負輸入端IN-端接地，切刀固態(tài)繼電器PM1的相線輸出端AC1端與切刀電磁閥線圈YVB的一端連接，切刀電磁閥線圈YVB的另一端與交流電源相線端L端連接，切刀固態(tài)繼電器PM1的零線輸出端AC2端與交流電源零線端N端連接。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明利用儀表運放、電壓比較器、定時器、固態(tài)繼電器等常規(guī)器件，實現(xiàn)對線形卷繞物的間歇式定量輸送的定量稱重自動控制，該方法實時性強、體積小、成本低、可靠性高、通用性好、易產(chǎn)品化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路圖；

圖2為本發(fā)明的應(yīng)用對象示例圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，一種線形卷繞物的間歇式定量測控電路，包括稱重信號調(diào)理電路、定量比較與夾料控制電路、邏輯延時切料控制電路。

稱重信號調(diào)理電路包括儀表運放IC1、正濾波電阻R1、負濾波電阻R2、正限流電阻R3、負限流電阻R4、增益電位器RP1、基準電位器RP2、輸入電容C1、濾波電容C2、正穩(wěn)壓管DW1、負穩(wěn)壓管DW2，正濾波電阻R1的一端與傳感信號正端Us+端連接，正濾波電阻R1的另一端與輸入電容C1的一端、儀表運放IC1的正輸入端IN+端連接，負濾波電阻R2的一端與傳感信號負端Us-端連接，負濾波電阻R2的另一端與輸入電容C1的另一端、儀表運放IC1的負輸入端IN-端連接，增益電位器RP1的一端與儀表運放IC1的增益正端G1端連接，增益電位器RP1的另一端及其中心端均與與儀表運放IC1的增益負端G2端連接，儀表運放IC1的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端、正限流電阻R3的一端連接，儀表運放IC1的負電源端VSS端與電路負電源端VSS端、負限流電阻R4的一端連接，儀表運放IC1的參考端REF端與基準電位器RP2的中心端連接，儀表運放IC1的輸出端OUT端與負端電阻R6的一端連接，儀表運放IC1的地端GND端接地，正限流電阻R3的另一端與基準電位器RP2的一端、濾波電容C2的一端、正穩(wěn)壓管DW1的陰極端連接，負限流電阻R4另一端與基準電位器RP2的另一端、濾波電容C2的另一端、負穩(wěn)壓管DW1的陽極端連接，正穩(wěn)壓管DW1的陽極端接地，負穩(wěn)壓管DW2的陰極端接地。

定量比較與夾料控制電路包括比較器IC2、夾緊固態(tài)繼電器PM2、夾緊電磁閥線圈YVC、給定電阻R5、負端電阻R6、正端電阻R7、上拉電阻R8，負端電阻R6的另一端與比較器IC2的負輸入端IN-端連接，給定電阻R5的一端與指令信號輸入端Ug端連接，給定電阻R5的另一端與正端電阻R7的一端、比較器IC2的正輸入端IN+端連接，正端電阻R7的另一端與上拉電阻R8的一端、比較器IC2的輸出端OUT端、延時電阻R9的一端、夾緊固態(tài)繼電器PM2的負輸入端IN-端、停止與夾緊信號輸出端Uc端連接，上拉電阻R8的另一端與電路正電源端VCC端連接，比較器IC2的電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，比較器IC2的地端GND端接地，夾緊固態(tài)繼電器PM2的正輸入端IN+端與電路正電源端VCC端連接，夾緊固態(tài)繼電器PM2的相線輸出端AC1端與夾緊電磁閥線圈YVC的一端連接，夾緊電磁閥線圈YVC的另一端與交流電源相線端L端連接，夾緊固態(tài)繼電器PM2的零線輸出端AC2端與交流電源零線端N端連接。

邏輯延時切料控制電路包括定時器IC3、三極管VT1、切刀固態(tài)繼電器PM1、切刀電磁閥線圈YVB、延時電阻R9、射極電阻R10、隔直電阻R11、定時電阻R12、延時電容C3、隔直電容C4、定時電容C5，延時電阻R9的另一端與延時電容C3的一端、三極管VT1的基極b端連接，延時電容C3的另一端接地，三極管VT1的集電極c端接地，三極管VT1的射極e端與射極電阻R10的一端、隔直電容C4的一端連接，射極電阻R10的另一端與電路正電源端VCC端連接，隔直電容C4的另一端與隔直電阻R11的一端、定時器IC3的觸發(fā)端/TR端連接，隔直電阻R11的另一端接地，定時器IC3的閾值端TH端與定時電容C5的一端、定時電阻R12的一端連接，定時電容C5的另一端接地，定時電阻R12的另一端與電路正電源端VCC端連接，定時器IC3的電源端VCC端、復(fù)位端/R端均與電路正電源端VCC端連接，定時器IC3的放電端D端、地端GND端均接地，定時器IC3的輸出端OUT端與切刀固態(tài)繼電器PM1的正輸入端IN+端、切刀信號輸出端Ub端連接，切刀固態(tài)繼電器PM1的負輸入端IN-端接地，切刀固態(tài)繼電器PM1的相線輸出端AC1端與切刀電磁閥線圈YVB的一端連接，切刀電磁閥線圈YVB的另一端與交流電源相線端L端連接，切刀固態(tài)繼電器PM1的零線輸出端AC2端與交流電源零線端N端連接。

如圖2所示為本發(fā)明的應(yīng)用對象示例圖，圖1中的傳感輸入信號Us+、Us-來自圖2中用以裝載線形卷繞物原料的線料槽底部稱重傳感器WS1輸出的差動信號Us+、Us-；圖1中的停止與夾緊信號Uc用以停止圖2中的電機驅(qū)動器MD1使電機M1停止向稱重裝置輸送線形卷繞物原料，同時控制夾緊固態(tài)繼電器PM2驅(qū)動夾緊電磁閥線圈YVC使電磁機構(gòu)夾緊線形卷繞物原料，為裁切做好準備；圖1中的切刀信號Ub滯后于停止與夾緊信號Uc，用以在線形卷繞物原料被可靠夾緊后，控制切刀固態(tài)繼電器PM1驅(qū)動切刀電磁閥線圈YVB使電磁機構(gòu)切斷線形卷繞物原料，以備輸送到后續(xù)加工單元中，同時，切刀信號Ub也可輸出到上級控制系統(tǒng)中以告知本次定量測控工作已完成。

本發(fā)明所使用的包括儀表運放IC1、比較器IC2、定時器IC3、切刀固態(tài)繼電器PM1、夾緊固態(tài)繼電器PM2、三極管VT1等在內(nèi)的所有器件均采用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，可以通過市場取得。例如：儀表運放采用AD623，比較器采用LM311，定時器采用LM555，固態(tài)繼電器采用SSR220D02，三極管采用S9015等。

本發(fā)明中的主要電路參數(shù)整定原則如下：

(1)調(diào)整增益電位器RP1、基準電位器RP2的各自中心端位置，將來自稱重傳感器輸出的信號(Us+、Us-)量程范圍經(jīng)儀表運放IC1的輸出端OUT端輸出與定量給定信號Ug范圍相匹配的信號范圍；

(2)由延時電阻R9、延時電容C3決定的延時時間常數(shù)(R9C3)要使得以夾緊固態(tài)繼電器PM2、夾緊電磁閥線圈YVC為主的夾緊電磁機構(gòu)能可靠夾緊線形卷繞物原料，為裁切做好準備；

(3)由隔直電阻R11、隔直電容C4決定的觸發(fā)時間常數(shù)(R11C4)要使得定時器IC3能被可靠觸發(fā)；

(4)由定時電阻R12、定時電容C5決定的裁切時間常數(shù)(R12C5)要使得以切刀固態(tài)繼電器PM1、夾切刀電磁閥線圈YVB為主的切刀電磁機構(gòu)能迅速、可靠地切斷線形卷繞物原料。

本發(fā)明工作過程如下：

如圖1、圖2所示，本發(fā)明圖1中的給定信號Ug來自上級控制系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格發(fā)出的定量給定信號，傳感輸入信號(Us+、Us-)來自圖2中用以裝載線形卷繞物原料的線料槽底部稱重傳感器WS1輸出的信號(Us+、Us-)，當儀表運放IC1輸出的信號大小達到給定信號Ug時，比較器IC2的輸出端OUT端輸出電壓，也就是停止與夾緊輸出信號Uc，由高電平變成低電平(即：Uc＝0有效)，使夾緊固態(tài)繼電器PM2輸出導(dǎo)通、夾緊電磁閥線圈YVC得電，以夾緊線形卷繞物原料，同時，Uc＝0信號發(fā)送到圖2中的電機驅(qū)動器MD1使電機M1停止送料，為切斷線形卷繞物原料做好準備。經(jīng)延時電阻R9、延時電容C3、三極管VT1的延時電路后，再經(jīng)隔直電容C4、隔直電阻R11形成的觸發(fā)脈沖使定時器IC3的輸出端OUT端輸出時間寬度一定的裁切控制信號--切刀信號Ub(即：Ub＝1有效)，進而控制切刀固態(tài)繼電器PM1導(dǎo)通、切刀電磁閥線圈YVB得電，完成切斷線形卷繞物原料，以備后續(xù)工序?qū)⒉们泻蟮木€料頭連同定量后的線形卷繞物原料輸送到后續(xù)工序中使用，同時，切刀信號Ub也可輸出到上級控制系統(tǒng)中以告知本次定量測控已完成。