[實用新型]等離子切割機控制裝置

無效

• 申請號: 200820058104.8
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN201203781Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 劉立立;王世通;陳蕤;王勉;趙東雪;楊永才;馬軍山
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;B23K10/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種等離子切割機控制裝置，特別涉及一種帶電子檢測控制技術的等離子切割機控制裝置。

背景技術

目前，國內一些企業在切割生產中，仍然應用較為落后的切割機。一種是控制系統與切割電源系統分開的，這種切割機利用率不高，體積龐大，給切割帶來很多不便。另一種引進國外一些應用數字控制系統進行控制的等離子切割機，但是功率因數較低，對電網造成的諧波干擾比較大，另外，切割氣壓、電流的實時顯示不太明確。

發明內容

本實用新型是針對現有數字控制的等離子切割機功率因數較低，對電網造成的諧波干擾比較大的技術問題，提出了一種等離子切割機控制裝置，對外電路中的功率因數校正及逆變模塊進行動態實時掃描，使功率因數提高，減小諧波對電網的干擾，同時還能有效利用能源，提高電源輸出直流電流的穩定性，進而提高切割質量，，保證切割電流穩定，工件表面切割光滑，沒有毛刺產生。

本實用新型的技術方案為：一種等離子切割機控制裝置，包括氣壓顯示器、電流顯示器、三向選擇開關、氣壓設定旋鈕、電流設定旋鈕，還包括光電耦合器、電平轉換器、邏輯比較器、數字信號控制器，外部采集的信號，經過光電耦合器、電平轉換器后，部分進入數字信號控制器的A/D轉換模塊，輸出精確的PWM波，部分經過邏輯比較器進行比較，再進入數字信號控制器進行處理判斷，輸出故障信號，三向選擇開關、氣壓設定旋鈕、電流設定旋鈕信號進入數字信號控制器，輸出相應的信號到氣壓顯示器和電流顯示器顯示。

所述數字信號控制器選用Tms320f2812型號。所述電平轉換器選用741vt244、741vt245型號。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型功率因數高，諧波對電網的干擾小，電源輸出直流電流的穩定性高，進而提高切割質量，保證切割電流穩定，工件表面切割光滑，沒有毛刺產生。

附圖說明

圖1是本實用新型等離子切割機控制裝置電路原理框圖；

圖2是本實用新型等離子切割機控制裝置面板設計圖。

具體實施方式

如圖1所示等離子切割機控制裝置，包括光電耦合器、電平轉換器、邏輯比較器、數字信號控制器、氣壓顯示器、電流顯示器、三向選擇開關、氣壓設定旋鈕、電流設定旋鈕。外部采集的信號，經過光電耦合器、電平轉換器后，部分進入數字信號控制器的A/D轉換模塊，輸出精確的PWM波，部分經過邏輯比較器進行比較，然后再進入數字信號控制器進行處理判斷，輸出故障信號，三向選擇開關、氣壓設定旋鈕、電流設定旋鈕信號進入數字信號控制器，輸出相應的輸出信號到氣壓顯示器和電流顯示器。

為防止外部信號破壞數字信號控制器，將采集到的外部信號先輸入光電耦合器，輸出的信號仍不能滿足數字信號控制器Tms320f2812可以接受的電平值，故再經過一個電平轉換器741vt244，轉換成數字信號控制器所能承受的電平值。外部采集的信號，像是溫度傳感器，壓力傳感器、排風扇等信號經過邏輯比較器進行辨別，若有一個出現錯誤數字信號控制器輸出報警信號報警。另外由霍爾傳感器在功率因數校正模塊和逆變模塊采集的信號經過適當的線性變換后輸入數字信號控制器的A/D轉換模塊，然后由數字信號控制器進行一系列的運算，輸出精確的PWM波，保證輸出電流的穩定性。

如圖2所示操作面板設計描述如下：

(1)設置切割模式

(2)設置氣壓的值

(3)設置電流的值

(4)氣壓、電流實時顯示

(5)若有錯誤，則報警燈亮

操作面板上的按鍵：

切割模式旋鈕與三向選擇開關相連，設置氣壓、電流的旋鈕分別與滑動變阻器相連，顯示值與數碼管相連，報警燈與二極管相連。

控制電路主要由6個4816光電耦合器、電平轉換器件(741vt244、741vt245)、邏輯比較器件(四相與門74hc00、非門741ct14、三相與門74ac00)、三相開關組成數碼管驅動芯片ud2891、譯碼管6275以及起到信號放大作用的集成運算放大器2903放大器組成。控制面板則主要由滑動變阻器、三向選擇開關、數碼管顯示以及報警指示燈組成。其中，滑動變阻器主要用來設置切割氣壓、電流值，而三向選擇開關則用來設置切割方式。