智能位移控制器制造技术

智能位移控制器，其特征是它还包括信号采集输入单元、键盘显示单元、继电器输出单元、模拟信号输出单元；信号采集输入单元输出口与中央处理单元输入口连接，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口与中央处理单元接口连接。本实用新型专利技术的优点是，解决了机械凸轮控制器精度低、输出范围小的缺点，克服了可编程序控制器编程复杂、操作技术难度高的情况；具有模拟信号输出可与上位机连接直观显示工作状态并记录；操作简单，维护方便，是一种高效、实用、专业性强、工作原理和整体结构都是全新的智能位移控制器。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Intelligent displacement controller

Intelligent displacement controller comprises a signal input unit, keyboard and display unit, relay output unit, analog signal output unit; the signal acquisition unit input output port and input port connected to a central processing unit, a central processing unit outputs respectively and the relay output unit, analog signal output unit and a communication interface unit input port the display unit, keyboard interface and a central processing unit interface. The utility model has the advantages of solving the mechanical cam controller, low precision, the output range is limited, overcome the PLC complex and high technical difficulty; with analog signal output can be connected with the host computer display working status and record; simple operation, convenient maintenance, is a kind of efficient, practical, professional and strong, the working principle and the whole structure is a new intelligent displacement controller.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可编程序控制器，是采用单片微型计算计机和光电编码器传感技术。在工业生产自动化过程中，用做测量位置并时时显示和输出的一种可编程序控制器。
技术介绍
目前工业生产自动化控制中，对物体运动的位置控制所采用的控制器有普通凸轮可调式主令控制器，和可编程序控制器。普通凸轮可调式主令控制器是传统的凸轮类控制器，由于它是采用机械凸轮结构和机械触头结构，所以机械传动误差大，控制精度低，无法满足高精度控制要求；在输出通断时无直观显示，使得操作人员在控制顺序动作时，有超前或滞后误差，与上位机相连接点多，故障率高，不易达到人机动作的高度协调，其输出只能在360度范围内做输出动作，同时因机械凸轮片结构所限，小角度控制或微量调整都不易实现。可编程序控制器是一种以微处理技术为基础，综合了计算机技术，自动化技术和通讯技术的一种工业控制装置，被广泛用于工业生产自动化控制中，但是用它来代替机械凸轮控制器，专用于控制某个单台设备的动作顺序，或是某一种生产过程顺序，需要编制复杂的控制程序，而且使用和维修技术含量高，需要专业的工程技术人员来完成，缺乏生产现场需要的那种简练、快速、实用的专业性。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述存在的不足之处，提出一种兼有机械凸轮可调式主令控制器和可编程控制器双重优点的智能位移控制器。为了实现上述目的，本技术技术方案的核心是应用可编程控制器的核心技术，即单片微型计算机技术，及先进的光电编码传感技术，将光电编码器的脉冲信号为输入信号，通过微型计算机的处理，时时显示位置并输出模拟信号和开关量信号，并送入存储器内，完成对受控设备动作的控制目的和数据记录保护作用；将原来由专业工程技术人员在生产前所完成的复杂编程工作，改为生产现场由普通操作人员在编程面板上，用直观的编程按键来编制或修改用户程序。以此使本技术成为一种既具有可编程控制器功能，又更具有工业自动化生产现场所需要的那种准确、高效、实用、专业性强的工业控制器。它是采用以下具体的技术措施来实现的。智能位移控制器，它包括由单片机、存储器、振荡器、通讯接口等构成的中央处理单元、光电编码器，其特征是它还包括信号采集输入单元、键盘显示单元、继电器输出单元、模拟信号输出单元；信号采集输入单元输出口与中央处理单元输入口连接，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口与中央处理单元接口连接；其中1信号采集输入单元它是由光电编码器和信号前置处理电路组成，光电编码器接受控设备；1.1信号前置处理电路是由接口P1、光电耦合器T1、T2、反向施密特触发器E1(1-3)及电阻R7 R10组成，光电编码器由受控设备采集的方波信号经P1输入T1、T2与电阻R7-R10连接进行隔离后送E1整形，然后输入中央程序处理单元的单片机的INT1、INT0、T0口；2继电器输出单元它是由反向施密特触发器E2(1-3)、二极管D1-D6、发光二极管L1-L3、电阻R11-R16、三极管Q1-Q3、继电器J1-J3组成，单片机P21-P23口发出信号经反向施密特触发器E2(1-3)取反整型，通过串联的D2、D4、D6和R12、R14、R16，与Q1-Q3基极连接使信号放大；L1-L3与R11、R13、R15串联，和D1、D3、D5、J1-J3并联与Q1-Q3的集电极连接，经Q1-Q3信号放大驱动继电器J1-J3动作；3模拟信号输出单元它是由数摸转换器M1、功率放大器L1、L2、三极管Q4、电阻R33、R41、R42、R43、R44、R51组成，首先单片机P06、P16、P17口发出数字信号分别送给数摸转换器M1的DIN、SCLK、CS口，R51与M1串联+5V电源，M1将数字信号变成模拟信号经VOUT口发出给R33，再通过功率放大器L1、L2与R33、R41、R42、R43、R44、R51、Q4串并联，Q4基极与R42连接，Q4发射极与R43连接，Q4集电极与R41连接，模拟信号经Q4放大发出国际通用模拟信号4-20mA；4键盘显示单元它是由驱动器H1、显示驱动S1、显示数码管LED1-LED8、电阻R17-R25、发光二极管L4-L7和按键K1-K5组成，首先单片机将数字信号由P00 P05口送给驱动器74HC244的1A1-1A4、2A1、2A2口，驱动器H1(1Y1-1Y3)驱动显示驱动S1的LOAD、DIN、CLK口使S1工作，驱动器S1(A-G)将数字信号送给LED1-LED8；LED1-LED8显示数字；驱动器H1与L5-L7、R22-R24串联；单片机P10与L4、R24串联，数字信号导通发光二极管显示工作状态；单片机P11-P15口与R17-R21、K1-K5并联，按键按下底电瓶送给单片机，单片机得到输入信号。综上所述，本技术控制器具有以下优点能够测出实际的位置并能显示方向和工作状态，具有继电器输出、模拟量输出、通讯接口等多种功能；解决了机械凸轮控制器精度低、输出范围小的缺点，克服了可编程序控制器编程复杂、操作技术难度高的情况；具有模拟信号输出可与上位机连接直观显示工作状态并记录；操作简单，维护方便，是一种高效、实用、专业性强、工作原理和整体结构都是全新的智能位移控制器。附图说明图1为本技术的电路原理框图。图2为信号采集输入单元电路原理框图。图3为信号采集输入单元电路原理图。图4为继电器输出单元电路原理图。图5为模拟信号输出单元电路原理图。图6为键盘显示单元电路原理图。具体实施方式参见图1，智能位移控制器是由中央处理单元(它是由单片机、存储器、振荡器、通讯接口等组成)和信号采集输入单元、继电器输出单元、模拟信号输出单元、键盘显示单元组成，其特征是输入输出部分是由信号采集输入单元、继电器输出单元、模拟信号输出单元、键盘显示单元构成；信号采集输入单元输出口与中央处理单元输入口连接，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口与中央处理单元接口连接。参见图2，信号采集输入单元是由光电编码器和信号前置处理电路组成，光电编码器接受控设备。参见图3，信号前置处理电路是由接口P1、光电耦合器T1、T2、反向施密特触发器E1(1-3)及电阻R7-R10组成，光电编码器由受控设备采集的方波信号经P1输入给与电阻R7-R10连接的光电耦合器T1、T2进行隔离整形，信号处理后送反向施密特触发器E1取反，然后输入中央程序处理单元的单片机的INT1、INT0、T0口。参见图4，继电器输出单元是由反向施密特触发器E2(1-3)、二极管D1-D6、发光二极管L1-L3、电阻R11-R16、三极管Q1-Q3、继电器J1-J3组成，单片机P21-P23口发出信号经反向施密特触发器E2(1-3)取反整型，通过串联的二极管D2、D4、D6和电阻R12、R14、R16，与三极管基极Q1-Q3连接使信号放大；发光二极管L1-L3与电阻R11、R13、R15串联，和二极管D1、D3、D5继电器J1-J3并联与三极管Q1-Q3的集电极连接，经三极管Q1-Q3信号放大驱动继电器J1-J3动作。参见图5，模拟信号输出单元是由数摸转换器M1、功率放大器L1、L2、三极管Q4、电阻R33本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能位移控制器，它包括由单片机、存储器、振荡器、通讯接口等构成的中央处理单元、光电编码器，其特征是它还包括信号采集输入单元、键盘显示单元、继电器输出单元、模拟信号输出单元；信号采集输入单元输出口与中央处理单元输入口连接，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口与中央处理单元接口连接；其中：　　　　１．１信号采集输入单元　　　　它是由光电编码器和信号前置处理电路组成，光电编码器接受控设备。　　　　１．１．１信号前置处理电路　　　　是由接口Ｐ１、光电耦合器Ｔ１、Ｔ２、反向施密特触发器Ｅ１（１－３）及电阻Ｒ７－Ｒ１０组成，光电编码器由受控设备采集的方波信号经Ｐ１输入Ｔ１、Ｔ２与电阻Ｒ７－Ｒ１０连接进行隔离后送Ｅ１整形，然后输入中央程序处理单元的单片机的ＩＮＴ１、ＩＮＴ０、Ｔ０口；　　　　１．２继电器输出单元　　　　它是由反向施密特触发器Ｅ２（１－３）、二极管Ｄ１－Ｄ６、发光二极管Ｌ１－Ｌ３、电阻Ｒ１１－Ｒ１６、三极管Ｑ１－Ｑ３、继电器Ｊ１－Ｊ３组成，单片机Ｐ２１－Ｐ２３口发出信号经反向施密特触发器Ｅ２（１－３）取反整型，通过串联的Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６和Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１６，与Ｑ１－Ｑ３基极连接使信号放大；Ｌ１－Ｌ３与Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１５串联，和Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｊ１－Ｊ３并联与Ｑ１－Ｑ３的集电极连接，经Ｑ１－Ｑ３信号放大驱动继电器Ｊ１－Ｊ３动作；　　　　１．３模拟信号输出单元　　　　它是由数模转换器Ｍ１、功率放大器Ｌ１、Ｌ２、三极管Ｑ４、电阻Ｒ３３、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ５１组成，首先单片机Ｐ０６、Ｐ１６、Ｐ１７口发出数字信号分别送给数模转换器Ｍ１的ＤＩＮ、ＳＣＬＫ、ＣＳ口，Ｒ５１与Ｍ１串联＋５Ｖ电源，Ｍ１将数字信号变成模拟信号经ＶＯＵＴ口发出给Ｒ３３，再通过功率放大器Ｌ１、Ｌ２与Ｒ３３、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ５１、Ｑ４串并联，Ｑ４基极与Ｒ４２连接，Ｑ４发射极与Ｒ４３连接，Ｑ４集电极与Ｒ４１连接，模拟信号经Ｑ４放大发出国际通用模拟信号４－２０ｍＡ；　　　　１．４键盘显示单元　　　　它是由驱动器Ｈ１、显示驱动Ｓ１、显示数码管ＬＥＤ１－ＬＥＤ８、电阻Ｒ１７－Ｒ２５、发光二极管Ｌ４－Ｌ７和按键Ｋ１－Ｋ５组成，首先单片机将数字信号由Ｐ００－Ｐ０５口送给驱动器Ｈ１的１Ａ１－１Ａ４、２Ａ１、２Ａ２口，驱动器Ｈ１（１Ｙ１－１Ｙ３）驱动显示驱动Ｓ１的Ｌ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于光，戴军，王莉，
申请(专利权)人：沈阳重工电器制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]