一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法,本发明专利技术通过过零检电路测检测出AC220V_50hz的相位，使用双向可控硅制造振动器的驱动电路，通过一个周期内的供电时间T1和检测到零点后的延迟时间T2两个参数协调在AC220V_50hz上截取能量段，能量段的长度和位置都会影响振动器的振动强度。同时要确保在每个周期内的能量段的位置和长度要相同，这样可以提高振动器的振动质量。该方法对电磁振动喂料器的控制简单有效，控制级数多且明显。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法
本专利技术属于工业控制领域，具体涉及一套用于电磁振动喂料器的振动控制方法。
技术介绍
在现代的工业控制领域很多地方都使用了电磁振动喂料器，如何精确的控制振动喂料器的强度成为了一个重要的研究方向。翻阅了大量的书籍发现，目前的电磁振动喂料器的控制还存在一定的弊端。有些振动控制器的控制级数很有限，不能满足工业控制的更高一步的要求；而有些的控制器为了满足更高的性能，使得控制电路和控制方法都变得很复杂，这样一方面增加了制造成本，另一方面也增大了维修难度。
技术实现思路
本专利技术针对现有的不足，提出了一套简单且有效的一控多电磁振动喂料器的振动强度控制方法。该方法所基于的装置包括双向可控硅驱动电路、全波过零检测模块、ARM处理器STM32，485通信驱动模块、电磁振动喂料器。一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法,该方法具体包括以下步骤：步骤(1):通过过零检测电路检测出AC220V_50hz的相位，获取正负半波过零点的时间，检测零点的时候使用ARM处理器的外部中断截取脉冲信号，对脉冲信号的时长做判断，确定该脉冲信号是零点信号还是干扰信号，实现软件阈值滤波；步骤(2):设置ARM处理器的多个计时器的计数频率；计时器在检测到零点的时候清零且开启，其中第一个计时器记录一个周期的时间，记为TIMNUM，其余每个计时器控制三个振动器在一个周期内的开启时长，TimK1-TimKn分别表示每个振动器在同个周期内的开启时间，Tdelay1-Tdelayn分别表示每个振动器在检测到零点与开启之间的延迟时间，n表示振动器的数目；步骤(3):人机交互界面通过485通信协议与ARM处理器进行通信，设置TimKn和Tdelayn的值，0ms<TimKn<9ms，0ms<Tdelayn<(9-TimKn)/2,当TIMNUM＝Tdelayn的时候，通过IO控制双向可控硅驱动器开启第n号振动器，振动器的开启时长为Timkn，当检测新的零点信号的时候将TIMNUM重新清零；通过定时中断扫描的方式在第一个计时器中判断每个振动器相对应的TimKn是否满足要求，一旦满足就开启相对应的振动器，然后其余计数器中按照设定的Tdelayn值控制相对应的振动器单位时间内的开启时长；此过程相当于在一个周期内按照人机交互界面的设置截取矩形能量段且要通过零点同步，防止产生相位偏移，这样确保各个周期内截取的矩形能量段相同，这样使得振动强度更加均匀；步骤(4)ARM处理器通过IO监测各个振动器的实时状态，一旦发现振动器的工作状态与设置的状态不符，ARM处理器就通过485通信向人机界面反馈错误信息，人机界面尝试重新发送上次存放在flash中的设置值，进一步细化错误原因；步骤(5):在每个周期Tcycle内一旦TIMNUM的值累计到大于(Tcycle-1)ms的时候，必须关掉所有的振动器等待下一个零点。所述的振动强度的控制方式为：将Timk固定为最大振动强度所取的值；通过改变Tdelay(0ms<Tdelay<(9-TimK)/2)来改变振动强度的大小，此方式中Tdelay的值与振动强度成反比。所述的振动强度的控制方式为：通过协调改变Timk和Tdelay的值来改变振动强度，Tdelay的值与振动强度成反比，TimK与振动强度成类二次函数关系在最大值往左右两边分别渐减，所以通过协调改变Timk和Tdelay的值可以得到更多的振动级数。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：全波取能可以使得增强电磁振动喂料器的最大振动强度，驱动电路简单有效即缩减了制造成本，也降低了维修成本和维修难度。振动强度的控制方法简单明了，实测可以达到100多级的有效振动强度控制，可以实现多台电磁振动喂料器的分立控制(我们实验使用一片单片机分立控制了6台振动喂料器)，满足绝大部分使用电磁振动喂料器的工业控制项目。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的脉冲信号示意图。具体实施方式如图1所示，一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法,该方法说基于的装置包括双向可控硅驱动电路、全波过零检测模块、ARM处理器STM32，485通信驱动模块和电磁振动喂料器；全波过零检测模块的信号输出端与ARM处理器的检测信号输入端连接，人机交换界面通过485通信驱动模块与ARM处理器连接，ARM处理器的信号输出端口与双向可控硅驱动电路连接，双向可控硅驱动电路的输出端口与电磁振动喂料器连接。该方法具体包括以下步骤：如图2所示，步骤(1):通过过零检测电路检测出AC220V_50hz的相位，获取正负半波过零点的时间，检测零点的时候使用ARM处理器的外部中断截取脉冲信号，对脉冲信号的时长做判断，确定该脉冲信号是零点信号还是干扰信号，实现软件阈值滤波。步骤(2):设置ARM处理器的TIM1、TIM2、TIM3三个计时器的计数频率为10Khz。计时器TIM1、TIM2、TIM3在检测到零点的时候清零且开启，TIMNUM为TIM1计时器的记录的时间。计时器TIM2控制1～3号振动器在一个周期内的开启时长，计时器TIM3控制4～6号振动器在一个周期内的开启时长，我们使用的是一控六的体系，TimK1、TimK2、TimK3、TimK4、TimK5和TimK6分别表示6个振动器在同个周期内的开启时间，Tdelay1、Tdelay2、Tdelay3、Tdelay4、Tdelay5和Tdelay6每个振动器在检测到零点与开启之间的延迟时间。步骤(3):人机交互界面通过485通信协议与ARM处理器进行通信，设置TimK(0ms<TimK<9ms)和Tdelay(0ms<Tdelay<(9-TimK)/2)的值,例如当TIMNUM＝Tdelay1的时候，通过IO控制双向可控硅驱动器开启一号振动器，振动器的开启时长为Timk1，当检测新的零点信号的时候将TIMNUM重新清零，重复上一步。通过定时中断扫描的方式我们在TIM1计时器中判断每个振动器相对应的TimK是否满足要求，一旦满足就开启相对应的振动器，然后在TIM2和TIM3中按照设定的Tdelay值控制相对应的振动器单位时间内的开启时长。此过程相当于在一个周期内按照人机交互界面的设置截取矩形能量段且要通过零点同步，防止产生相位偏移，这样确保各个周期内截取的矩形能量段相同，这样使得振动强度更加均匀。步骤(4)ARM处理器通过IO监测各个振动器的实时状态，一旦发现振动器的工作状态与设置的状态不符，ARM处理器就通过485通信向人机界面反馈错误信息，人机界面尝试重新发送上次存放在flash中的设置值，进一步细化错误原因。步骤(5):在每个周期Tcycle内一旦TIMNUM的值累计到大于(Tcycle-1)ms的时候，必须关掉所有的振动器等待下一个零点。步骤(6):该方案中振动强度的控制有两种方式：一、将Timk固定为最大振动强度所取的值。通过改变Tdelay(0ms<Tdelay<(9-TimK)/2)来改变振动强度的大小，此方式中Tdelay的值与振动强度成反比。二、通过协调改变Timk和Tdelay的值来改变振动强度，Tdelay的值与振动强度成反比，TimK与振动强度成类二次函数关系在最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法,其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤(1):通过过零检测电路检测出AC220V_50hz的相位，获取正负半波过零点的时间，检测零点的时候使用ARM处理器的外部中断截取脉冲信号，对脉冲信号的时长做判断，确定该脉冲信号是零点信号还是干扰信号，实现软件阈值滤波；步骤(2):设置ARM处理器的多个计时器的计数频率；计时器在检测到零点的时候清零且开启，其中第一个计时器记录一个周期的时间，记为TIMNUM，其余每个计时器控制三个振动器在一个周期内的开启时长，TimK 1‑TimK n分别表示每个振动器在同个周期内的开启时间，Tdelay 1‑Tdelay n分别表示每个振动器在检测到零点与开启之间的延迟时间，n表示振动器的数目；步骤(3):人机交互界面通过485通信协议与ARM处理器进行通信，设置TimK n和Tdelay n的值，0ms<TimK n<9ms，0ms<Tdelay n<(9‑TimK n)/2,当TIMNUM＝Tdelay n的时候，通过IO控制双向可控硅驱动器开启第n号振动器，振动器的开启时长为Timk n，当检测新的零点信号的时候将TIMNUM重新清零；通过定时中断扫描的方式在第一个计时器中判断每个振动器相对应的TimK n是否满足要求，一旦满足就开启相对应的振动器，然后其余计数器中按照设定的Tdelay n值控制相对应的振动器单位时间内的开启时长；此过程相当于在一个周期内按照人机交互界面的设置截取矩形能量段且要通过零点同步，防止产生相位偏移，这样确保各个周期内截取的矩形能量段相同，这样使得振动强度更加均匀；步骤(4)ARM处理器通过IO监测各个振动器的实时状态，一旦发现振动器的工作状态与设置的状态不符，ARM处理器就通过485通信向人机界面反馈错误信息，人机界面尝试重新发送上次存放在flash中的设置值，进一步细化错误原因；步骤(5):在每个周期Tcycle内一旦TIMNUM的值累计到大于(Tcycle‑1)ms的时候，必须关掉所有的振动器等待下一个零点。...

【技术特征摘要】
1.一种用于电磁振动喂料器的振动控制方法,其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤(1):通过过零检测电路检测出AC220V_50hz的相位，获取正负半波过零点的时间，检测零点的时候使用ARM处理器的外部中断截取脉冲信号，对脉冲信号的时长做判断，确定该脉冲信号是零点信号还是干扰信号，实现软件阈值滤波；步骤(2):设置ARM处理器的多个计时器的计数频率；计时器在检测到零点的时候清零且开启，其中第一个计时器记录一个周期的时间，记为TIMNUM，其余每个计时器控制三个振动器在一个周期内的开启时长，TimK1-TimKn分别表示每个振动器在同个周期内的开启时间，Tdelay1-Tdelayn分别表示每个振动器在检测到零点与开启之间的延迟时间，n表示振动器的数目；步骤(3):人机交互界面通过485通信协议与ARM处理器进行通信，设置TimKn和Tdelayn的值，0ms<TimKn<9ms，0ms<Tdelayn<(9-TimKn)/2,当TIMNUM＝Tdelayn的时候，通过IO控制双向可控硅驱动器开启第n号振动器，振动器的开启时长为Timkn，当检测新的零点信号的时候将TIMNUM重新清零；通过定时中断扫描的方式在第一个计时器中判断每个振动器相对应的TimKn是否满足要求，一旦满足就开启相对应的振动器，然后其余计数器中按照设定的Tdel...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继业，余开鹏，高明煜，吴占雄，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33