[實用新型]一種高速電控刀控制裝置

無效

• 申請號: 200720169923.5
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN201058775Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 王躍宗
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B65H45/00
• 分類號: B65H45/00;G05B19/418
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張慧

1.一種高速電控刀控制裝置，其特征在于：包括光隔和電平轉換電路、單片機及輔助電路、串口通信電路、邏輯鎖電路和驅動電路；光隔和電平轉換電路將24V控制信號轉換為5V邏輯的數字信號，所述的控制信號包括分別用于第一路電控刀、第二路電控刀、第三路電控刀制動的三路位置信號和分別用于三個電控刀離合的三路光電信號，還包括一路編碼盤同步脈沖信號；單片機及輔助電路包括第一單片機U1、第二單片機U2、第三單片機U3，單片機U1、U2和U3分別用于第一路電控刀、第二路電控刀、第三路電控刀的快速離合、制動控制，三個單片機U1、U2和U3分別接受各自的外部撥碼盤參數、監控三態開關狀態，并通過中斷接收外部位置信號、光電信號和編碼盤同步脈沖信號，產生電控刀控制信號；串口通信電路包括符合RS485標準的RS485通信電路和符合RS232標準的RS232通信電路，RS485通信電路用于單片機U1和PLC之間的通信，RS232通信電路用于單片機與單片機之間的通信；邏輯鎖電路對單片機產生的3路正脈沖離合控制信號、3路負脈沖離合控制信號、3路正脈沖制動控制信號、3路負脈沖制動控制信號進行邏輯重組，保證在同一時刻只有一路信號有效，驅動電路包括六個橋式電路單元，通過橋式電路產生正負脈沖，驅動電控刀的線圈或電機動作，控制電控刀的制動和離合。

2.根據權利要求1所述的一種高速電控刀控制裝置，其特征在于：所述的光隔和電平轉換電路包括光藕U8、U9、U10、U11和上拉排阻RP1、RP2，輸入端工作電平24V，接收NPN型位置開關信號，輸出端使用5V邏輯電平；位置信號與單片機的中斷管腳INT1相連、光電信號與單片機的中斷管腳INT0相連、編碼盤脈沖信號與單片機的中斷管腳INT4相連；光電信號用于控制電控刀的快速離合，具有最高中斷優先級，位置信號用于控制電控刀的快速制動，編碼盤脈沖信號用于脈沖同步方式下的離合延遲時間計算。

3.根據權利要求1所述的一種高速電控刀控制裝置，其特征在于：所述的單片機及輔助電路包括單片機U1、U2、U3，撥碼盤B1、B2、B3，單片機U1、U2和U3分別用于第一路電控刀、第二路電控刀、第三路電控刀的快速離合、制動控制；單片機U1、U2和U3的54-57腳用于程序燒錄；單片機U1、U2和U3的PA口用于撥碼盤輸入狀態監控，單片機將PA口的狀態轉化為電控刀離合時的延遲時間，PD5和PD6用于連接外部三態開關J1、J2和J3，選擇常車、點車和停車三種工作狀態；U1、U2和U3的INT0、INT1、INT4分別用于光電信號、位置信號和編碼盤同步脈沖信號的中斷控制；PC0、PC1和PD7用于PLC控制、自控制和離合延遲方式的狀態監控；U1的PC2和PC3腳用于串口通信中通信對象的選擇，U2、U3的PC2和PC3腳未用；U1、U2和U3的RXD1、TXD1用于三個單片機之間的命令數據包離合、制動狀態的數據通信，U1的RXD0、TXD0用于單片機U1和PLC之間的RS485通信；U1、U2和U3的PB0、PB1、PB2、PB3分別用于電控刀離合時的正脈沖控制、負脈沖消磁、制動時的正脈沖控制、制動時的負脈沖消磁。

4.根據權利要求1所述的一種高速電控刀控制裝置，其特征在于：所述的串口通信電路中包括有RS485通信芯片U7、RS232通信芯片U5和U6、或門芯片U4；U7符合RS485標準，連接單片機U1的串口0和外部PLC，單片機U1將數據串行寫入U7；U5和U6符合RS232標準，與U4進行邏輯組合，單片機U1的PC2控制單片機U1和U2之間的串口通信，單片機U1的PC3控制單片機U1和U3之間的串口通信，采用通信方式異步控制方式。

5.根據權利要求1所述的一種高速電控刀控制裝置，其特征在于：所述的邏輯鎖電路包括六路邏輯鎖電路單元，每一邏輯鎖單元中含輸入光藕U12，輸出光藕U15、與非門U13和與門U14；U12的2、4腳連接單片機的電控刀離合控制端PB0、PB1或制動端PB2、PB3，U12的輸出端通過U13和U14與其輸入端進行邏輯組合，保證在任何時刻只有一路導通或兩路均不導通；U15的輸出端與驅動電路的輸入端連接。

6.根據權利要求1所述的一種高速電控刀控制裝置，其特征在于：所述的驅動電路包括六路驅動電路單元，呈橋路結構，每路驅動單元含四個大功率三級管Q1、Q2、Q3、Q4，四個回流二級管D1、D2、D3、D4；PI1作為驅動的正輸入端，與邏輯鎖電路中U15的7腳連接，PI2作為驅動的負輸入端，與邏輯鎖電路中U15的5腳連接，驅動單元的OUT1和OUT2為驅動電路的正輸出端和負輸出端，與電控刀制動器、離合器的正端、負端連接，正脈沖驅動制動器動作，負脈沖用于消磁。