專利名稱：一種單片機控制的閉環(huán)反饋自動進料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動進料裝置的控制裝置，特別涉及一種單片機控制的閉環(huán) 反饋自動進料裝置，屬于單片機技術(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)造申請日前， 一般的振動進料裝置是通過人工進行電動機電流采 樣，根據(jù)電流采樣結(jié)果，手動調(diào)節(jié)振動送料器控制電路中的可變電阻值，以達到 調(diào)整雙向可控硅的導(dǎo)通角控制振動送料器振幅的目的。目前市面上可用的數(shù)字電 位器，其功率都非常小，能通過的電流均在毫安等級，無法應(yīng)用于大功率電路中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過電機電流閉環(huán)反饋的自動進料控制裝置，以實 現(xiàn)諸如破碎機、磨粉機等能通過檢測電機電流來實現(xiàn)進料自適應(yīng)控制，并進而實 現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種通過電機電流閉環(huán)反饋的自動進料控制裝置，包括用于控制振動器振幅 的第一可控硅，及連接于第一可控硅控制極用于控制該可控硅導(dǎo)通角的RC電路， 其特征在于所述RC電路的電阻是大功率數(shù)字可調(diào)電阻，該大功率數(shù)字可調(diào)電 阻包括由數(shù)個電阻串聯(lián)而成的電阻陣列、分別并接在所述數(shù)個電阻兩端的數(shù)個雙 向可控硅、以及用于觸發(fā)所述數(shù)個雙向可控硅導(dǎo)通或截止的數(shù)個過零觸發(fā)光耦， 每個雙向可控硅的兩個電極分別通過電阻接對應(yīng)過零觸發(fā)光耦的兩個輸出端，其 控制極與該過零觸發(fā)光耦的一個輸出端連接；該自動進料控制裝置還包括霍爾電 流傳感器和單片機，霍爾電流傳感器安裝于使用該振動送料器的機器的電動機某 一相繞組上，并連接至單片機輸入端，單片機的輸出端對應(yīng)連接所述大功率數(shù)字 可調(diào)電阻的數(shù)個過零觸發(fā)光耦的輸入端。
上述自動進料控制裝置的控制方法如下
用霍爾傳感器提取電動機中某一相的電流信號，通過A/D采樣輸入單片機， 單片機經(jīng)相應(yīng)程序分析采樣的數(shù)據(jù)后，通過控制大功率數(shù)字可調(diào)電阻中的過零觸 發(fā)光耦和雙向可控硅來調(diào)節(jié)大功率數(shù)字可調(diào)電阻的阻值，從而達到控制第一可控 硅導(dǎo)通角，進而控制振動器振幅，實現(xiàn)進料的自適應(yīng)控制的目的。
一種大功率數(shù)字可變電阻，包括由數(shù)個電阻串聯(lián)而成的電阻陣列、分別并接
在所述數(shù)個電阻兩端的數(shù)個雙向可控硅、以及用于觸發(fā)所述數(shù)個雙向可控硅導(dǎo)通 或截止的數(shù)個過零觸發(fā)光耦，每個雙向可控硅的兩個電極分別通過電阻接對應(yīng)過 零觸發(fā)光耦的兩個輸出端，其控制極與該過零觸發(fā)光耦的一個輸出端連接。它通 過控制不同數(shù)量的雙向可控硅導(dǎo)通或截止，即可控制所述電阻陣列的總阻值，實 現(xiàn)該大功率數(shù)字可變電阻的阻值變化。
本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是
弱電控強電，完成了可用于大功率電路的數(shù)字電位器的設(shè)計與實現(xiàn)；實現(xiàn)了 振動進料裝置全閉環(huán)的電流反饋控制；保證了電動機運行的穩(wěn)定性和安全性；為 該類設(shè)備的自動化設(shè)計與實現(xiàn)提供了有益的嘗試。
本自動進料控制裝置通過檢測電機工作電流實現(xiàn)進料的自適應(yīng)控制，閉環(huán)實 現(xiàn)了根據(jù)電機負載控制進料速度的過程，可廣泛應(yīng)用于根據(jù)電機負載控制自動進 料的場合，如破碎機，磨粉機等，對實現(xiàn)該類設(shè)備的自動化具有重要意義。典型 用例如廢舊線路板的自動磨粉進料控制。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造作進一步說明。 圖1為典型實施例自動進料控制裝置的電氣原理圖； 圖2為其中大功率可調(diào)電阻的電氣原理圖。
具體實施例方式
參閱圖1，本通過電機電流閉環(huán)反饋的自動進料控制裝置，包括用于控制電 磁振動器振幅的第一可控硅Ql，及連接于第一可控硅Ql控制極用于控制該可控 硅導(dǎo)通角的RC電路，圖1中，輸出A和輸出B用于連接電磁振動器，電阻R1 和電容C2對第一可控硅Q1起保護作用，MYG是壓敏電阻，所述RC電路的電 阻RA1是大功率數(shù)字可調(diào)電阻，參照圖2，該大功率數(shù)字可調(diào)電阻RA1包括由
數(shù)個電阻串聯(lián)而成的電阻陣列1、分別并接在所述數(shù)個電阻兩端的數(shù)個雙向可控 硅T、以及用于觸發(fā)所述數(shù)個雙向可控硅導(dǎo)通或截止的數(shù)個過零觸發(fā)光耦2，每 個雙向可控硅T的兩個電極分別通過電阻接對應(yīng)過零觸發(fā)光耦2的兩個輸出端， 其控制極與該過零觸發(fā)光耦2的一個輸出端連接；該自動進料控制裝置還包括霍
爾電流傳感器4和單片機3，霍爾電流傳感器4安裝于使用該振動送料器的機器 的電動機某一相繞組上，并連接至單片機3輸入端，單片機3的輸出端對應(yīng)連接 所述大功率數(shù)字可調(diào)電阻的數(shù)個過零觸發(fā)光耦2的輸入端。
本實施例中，單片機3釆用ATMEL公司研制開發(fā)的高速8位單片機 ATmegal28?；魻栯娏鱾鞲衅?與設(shè)備電動機相連，提取電流信號，并通過相應(yīng) 的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成單片機3可讀取的電壓信號，接入單片機3的I/0輸入端。單 片機3的第2~n輸出端與大功率數(shù)字可調(diào)電阻的數(shù)個過零觸發(fā)光耦2的輸入端相 連，過零觸發(fā)光耦采用MOC3061，單片機3控制零觸發(fā)光耦2觸發(fā)雙向可控硅T 截止或?qū)ǎM而控制陣列電阻的連通或者短接，達到數(shù)字大功率可調(diào)電阻阻值 自動調(diào)節(jié)的目的。本發(fā)明創(chuàng)造的采樣數(shù)據(jù)分析功能以及輸出端口控制功能均由單 片機軟件自動實現(xiàn)。
參照圖2本發(fā)明提供了一種大功率數(shù)字可調(diào)電阻，它包括由數(shù)個電阻串聯(lián)而 成的電阻陣列1、分別并接在所述數(shù)個電阻兩端的數(shù)個雙向可控硅T、以及用于 觸發(fā)所述數(shù)個雙向可控硅T導(dǎo)通或截止的數(shù)個過零觸發(fā)光耦2，每個雙向可控硅 T的兩個電極分別通過電阻接對應(yīng)過零觸發(fā)光耦2的兩個輸出端，其控制極與該 過零觸發(fā)光耦2的一個輸出端連接。
每個雙向可控硅T兩端均并接保護電路，該保護電路由電阻和電容串聯(lián)組成。
權(quán)利要求
1、一種通過電機電流閉環(huán)反饋的自動進料控制裝置，包括用于控制振動器振幅的第一可控硅，及連接于第一可控硅控制極用于控制該可控硅導(dǎo)通角的RC電路，其特征在于所述RC電路的電阻是大功率數(shù)字可調(diào)電阻，該大功率數(shù)字可調(diào)電阻包括由數(shù)個電阻串聯(lián)而成的電阻陣列、分別并接在所述數(shù)個電阻兩端的數(shù)個雙向可控硅、以及用于觸發(fā)所述數(shù)個雙向可控硅導(dǎo)通或截止的數(shù)個過零觸發(fā)光耦，每個雙向可控硅的兩個電極分別通過電阻接對應(yīng)過零觸發(fā)光耦的兩個輸出端，其控制極與該過零觸發(fā)光耦的一個輸出端連接；該自動進料控制裝置還包括霍爾電流傳感器和單片機，霍爾電流傳感器安裝于使用該振動送料器的機器的電動機某一相繞組上，并連接至單片機輸入端，單片機的輸出端對應(yīng)連接所述大功率數(shù)字可調(diào)電阻的數(shù)個過零觸發(fā)光耦的輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過電機電流閉環(huán)反饋的自動進料控制裝置，其 特征在于所述大功率數(shù)字可調(diào)電阻中每個雙向可控硅兩端均并接保護電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動進料控制裝置，其特征在于它適用于根據(jù) 電機負載來控制自動進料的場合。
4、 權(quán)利要求1所述自動進料控制裝置的自動進料控制方法，其特征在于 它是用霍爾傳感器提取電動機中某一相的電流信號，通過A/D采樣輸入單片機， 單片機分析采樣的數(shù)據(jù)后，通過控制大功率數(shù)字可調(diào)電阻中的過零觸發(fā)光耦和雙 向可控硅來調(diào)節(jié)大功率數(shù)字可調(diào)電阻的阻值，從而達到控制第一可控硅導(dǎo)通角， 進而控制振動器振幅，實現(xiàn)進料的自適應(yīng)控制的目的。
5、 一種大功率數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于該大功率數(shù)字可調(diào)電阻包括由 數(shù)個電阻串聯(lián)而成的電阻陣列、分別并接在所述數(shù)個電阻兩端的數(shù)個雙向可控 硅、以及用于觸發(fā)所述數(shù)個雙向可控硅導(dǎo)通或截止的數(shù)個過零觸發(fā)光耦，每個雙 向可控硅的兩個電極分別通過電阻接對應(yīng)過零觸發(fā)光耦的兩個輸出端，其控制極 與該過零觸發(fā)光耦的一個輸出端連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于每個雙向可 控硅兩端均并接保護電路。
全文摘要
一種通過電機電流閉環(huán)反饋的自動進料控制裝置，包括單片機、霍爾電流傳感器、用于控制振動器振幅的第一雙向可控硅及連接于第一雙向可控硅控制極的RC電路，RC電路的電阻采用由數(shù)個過零觸發(fā)光耦、雙向可控硅和電阻陣列組成的大功率數(shù)字可調(diào)電阻。它用霍爾電流傳感器檢測電機電流并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，利用單片機控制電阻陣列實現(xiàn)大功率可調(diào)電阻的阻值變化，達到實現(xiàn)進料的自適應(yīng)控制的目的?？蓮V泛應(yīng)用于根據(jù)電機負載控制自動進料的場合，如破碎機，磨粉機等，對實現(xiàn)該類設(shè)備的自動化具有重要意義。
文檔編號G05B5/01GK101109936SQ200710075890
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者劉學(xué)平, 東 向, 夏必忠, 碩 張, 段廣洪, 毛樂山, 汪勁松, 潘曉勇, 強 牛 申請人:清華大學(xué)深圳研究生院