[發明專利]一種基于脈寬調制的氣動比例調壓閥

在審

• 申請號: 201611072877.7
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108119427A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 楊晶
• 申請（專利權）人: 楊晶
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于脈寬調制的氣動比例調壓閥，由先導式調壓閥、高速開關閥、壓力傳感器、以單片機為核心的控制電路和顯示電路組成的閉環控制系統，系統通過軟件編程輸出脈寬調制(PWM)信號來控制兩個氣動高速開關閥，對氣動調壓閥先導腔壓力進行控制，以實現對調壓閥出口壓力進行比例控制的目的。該氣動比例調壓閥既能產生連續可調的壓力，又能夠保證輸出壓力的穩定，具有良好的控制性能及實用性。

技術領域

本發明涉及一種基于脈寬調制的氣動比例調壓閥，適用于機械領域。

背景技術

隨著微電子技術的快速發展和計算機技術的廣泛應用，機電液或機電氣一體化和應用數字計算機對液壓或氣動系統進行控制是流體傳動及控制技術發展的一個重要趨向。

氣動比例調壓閥具有體積小，控制精度高，對氣源要求低，輸出壓力、流量等可不受負載變化的影響，具有壓力補償的性能，可按給定的輸入信號連續地、按比例地控制氣流的壓力、流量等，從而實現執行元件的位置、速度和力的連續可調的高精度控制，實現壓力的多級和無級變化，滿足了自動化設備的柔性生產要求。隨著電子技術、計算機技術、控制技術等現代工業技術的迅猛發展，其應用領域正在不斷地擴大。

目前，國內的高速氣動比例調壓閥還處于實驗室研究階段，還沒有生產氣動比例閥的廠家，更沒有實現產品的系列化、多樣化。實際應用主要從國外進口。國際上主要生產氣動比例閥的公司有德國的FESTO、BURKERT，日本的SMC等。其價格昂貴。因此研制開發具有我國特色的氣動比例閥有很好的市場前景。

發明內容

本發明提出了一種基于脈寬調制的氣動比例調壓閥，由先導式調壓閥、高速開關閥、壓力傳感器、以08051020單片機為核心的控制電路和顯示電路組成的閉環控制系統，系統通過軟件編程輸出脈寬調制(PWM)信號來控制兩個氣動高速開關閥，對氣動調壓閥先導腔壓力進行控制，以實現對調壓閥出口壓力進行比例控制的目的。

本發明所采用的技術方案是：

所述氣動比例調壓閥由先導式調壓閥、兩位三通高速開關閥、氣動壓力傳感器(MOTOROLA公司的MPX5700)、控制電路、LCD (SMS0424)顯示和電源模塊組成。

所述氣動比例調壓閥的硬件控制電路是以Silicon Laboratories公司的C8051F020單片機為核心，包括壓力傳感器信號放大、串口通訊、鍵盤控制、高速開關閥驅動、程序下載以及三端穩壓等模塊。

所述氣動比例調壓閥的軟件控制是采用模塊化設計，由系統初始化程序、鍵盤管理程序、LCD顯示程序、數據采集處理程序、PID控制程序、PWM控制程序、定時器中斷程序、串口通信程序等模塊組成。

所述氣動比例調壓閥在控制電路上每個高速開關電磁閥的兩端都應反向并聯一個二極管，用來防止突然斷電時，電磁閥線圈產生的反向電動勢對其它電子器件造成損害。

本發明的有益效果是：該氣動比例調壓閥既能產生連續可調的壓力，又能夠保證輸出壓力的穩定，具有良好的控制性能及實用性。

附圖說明

圖1是本發明的系統組成圖。

圖2是本發明的工作流程圖。

圖3是本發明的主函數流程圖。

圖中：1.空氣壓縮機；2.氣動先導式減壓閥；3.供氣電磁閥；4.排氣電磁閥；5.壓力傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例本發明作進一步說明。

如圖1，氣動比例調壓閥由先導式調壓閥、兩位三通高速開關閥、氣動壓力傳感器( MOTOROLA公司的MPX5700)、控制電路、LCD (SMS0424)顯示和電源模塊組成。