一种通风柜门自动化控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通风柜门自动化控制系统，包括电机，其特征在于：电机的控制端电性连接有控制电机进行正、反转和转动速度的CPU模块，CPU模块的输入端电性连接有用于自动化检测电机转向和速度以及转动角度和圈数的编码器，编码器通过编码器控制电路与CPU模块的输入端电性连接，编码器用于检测电机的转动角度和圈数，使CPU模块根据编码器检测得到的电机的转动角度和圈数计算出通风柜门的具体位置，编码器用于检测电机的转向使CPU模块根据该转向，判断电机驱动通风柜门进行升降时，是否有障碍物的阻挡，CPU模块的输入端电性连接有检测传感器组，本发明专利技术能够对通风柜门处的障碍物进行实时检测，完全实现自动化控制通风柜的柜门，提高使用时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种通风柜门自动化控制系统
本专利技术涉及一种通风柜控制系统，具体的说，涉及一种自动化程度高，使用方便且安全的通风柜门自动化控制系统，属于通风柜

技术介绍
通风柜是化学实验室内，实验操作人员，工作时所用的一种实验柜，化学实验操作人员，工作时难免会接触到化学实验物品，有些化学物品存在有毒且易挥发的成分，会严重地危害实验操作员的身体健康，所以就出现了通风柜。现有的通风柜整体结构具体结构如专利号为：201410162934.5提供了一种电动通风控制柜，包括：柜体，包括：窗框和可在窗框上移动的视窗；视窗的高度小于窗框的高度；驱动装置，用于驱动视窗在窗框上移动，设置在柜体的顶部，与视窗驱动连接；控制器，设置在柜体上，与驱动装置连接；控制器包括：视窗电动控制单元，用于控制驱动装置工作，从而驱动视窗在窗框上移动，与驱动装置连接。上述该类电动通风控制柜，可电动控制视窗的自动升降，操作简单，但是其整体安全性低，不能对视窗实时监控和控制，其对视窗高度的检测只通过门高传感器，检测视窗的上限位置，进而操作人员在通风柜前侧进行控制视窗的升降时，如过视窗的下方有障碍物，容易将障碍物夹坏发生危险，并且不具备防夹功能，其自动化程度低，容易发生操作危险。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是提供一种自动化程度高，使用方便且安全的通风柜门自动化控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种通风柜门自动化控制系统，包括电机，其特征在于：电机的控制端电性连接有控制电机进行正、反转和转动速度的CPU模块，CPU模块的输入端电性连接有用于自动化检测电机转向和速度以及转动角度和圈数的编码器，编码器通过编码器控制电路与CPU模块的输入端电性连接，编码器用于检测电机的转动角度和圈数，使CPU模块根据编码器检测得到的电机的转动角度和圈数计算出通风柜门的具体位置，编码器用于检测电机的转向使CPU模块根据该转向，判断电机驱动通风柜门进行升降时，是否有障碍物的阻挡，CPU模块的输入端电性连接有检测传感器组。以下是本专利技术对上述技术方案的进一步优化：CPU模块采用的型号为：STM32F103VCT6。进一步优化：编码器控制电路包括编码器A相信号检测电路和编码器B相信号检测电路和编码器归零电路。进一步优化：编码器A相信号检测电路包括第一高速光电耦合器、第一电阻、第三电阻、第五电阻、发光二极管，其中第一高速光电耦合器的型号为6N137S；第一高速光电耦合器的2脚通过第三电阻接24V电源，第一高速光电耦合器的3脚接编码器的BMQA端，第一电阻的一端与24V电源连接，第一电阻的另一端通过发光二极管与第一高速光电耦合器的3脚连接；第一高速光电耦合器的5脚接地，第一高速光电耦合器的6脚接CPU模块的92脚，第一高速光电耦合器的7脚和8脚分别与VCC3.3电源连接，第五电阻的一端接VCC3.3电源，第五电阻的另一端接第一高速光电耦合器的6脚。进一步优化：编码器B相信号检测电路包括第二高速光电耦合器、第二电阻、第四电阻、第六电阻、发光二极管，其中第二高速光电耦合器的型号为6N137S；第二高速光电耦合器的2脚通过第四电阻接24V电源，第二高速光电耦合器的3脚接编码器的BMQB端，第二电阻的一端与24V电源连接，第二电阻的另一端通过发光二极管与第二高速光电耦合器的3脚连接；第二高速光电耦合器的5脚接地，第二高速光电耦合器的6脚接CPU模块的93脚，第二高速光电耦合器的7脚和8脚分别与VCC3.3电源连接，第六电阻的一端接VCC3.3电源，第六电阻的另一端接第二高速光电耦合器的6脚。进一步优化：编码器归零电路包括第五光电耦合器、第十六电阻、第二十一电容、第二十一电阻；第五光电耦合器的1脚通过第十六电阻接24V电源，第五光电耦合器的2脚接编码器的BMQGL端；第五光电耦合器的3脚接地，第五光电耦合器的4脚接CPU模块的32脚；第二十一电容和第二十一电阻的一端接第五光电耦合器的4脚，第二十一电容的另一端接地，第二十一电阻的另一端接VCC3.3电源。进一步优化：所述CPU模块的输出端电性连接有用于控制电机工作的电机控制单元，电机控制单元包括电机调速模块和正反转控制模块，CPU模块的输入端电性连接有用于调控电机转速的电机调速输入模块。进一步优化：CPU模块的信号输入端电性连接有手动控制单元，手动控制单元包括上行按钮、下降按钮和停止按钮，上行按钮通过上行控制电路与CPU模块的信号输入端电性连接，下降按钮通过下降控制电路与CPU模块的信号输入端电性连接，停止按钮通过停止控制电路与CPU模块的信号输入端电性连接。进一步优化：CPU模块的输出端电性连接有蜂鸣器，蜂鸣器通过蜂鸣器报警电路与CPU模块电性连接，CPU模块控制通风柜门上升或下降至极限位置时，CPU模块发出信号控制蜂鸣器报警。进一步优化：检测传感器组包括人体感应器和障碍物传感器，障碍物传感器通过障碍物传感器电路与CPU模块的输入端电性连接，人体感应器通过人体感应器电路与CPU模块的输入端电性连接。本专利技术采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够通过编码器可用于检测电机的转动角度和圈数，进而CPU模块可根据该编码器检测得到的电机的转动角度和圈数能够计算出通风柜门的具体位置，进而实现实时监测通风柜门的具体位置，使用方便，并且编码器用于检测电机的转向使CPU模块可根据该转向，判断电机驱动通风柜门进行升降时，是否有障碍物的阻挡，实现防夹功能。并且通过障碍物传感器和人体感应器可实时监测通风柜是否有使用者正在进行实现，使用方便，能够完全实现自动化控制通风柜的柜门。并且通过电源部分可对输入电源进行多重滤波，防止电机启动、停止时对CPU模块供电电路的影响，防止大电流烧坏CPU模块，使用方便，可提高检测数据的准确性，方便使用。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图说明图1为本专利技术实施例的总体控制系统结构示意图；图2为本专利技术实施例中编码器A相信号检测电路的示意图；图3为本专利技术实施例中编码器B相信号检测电路的示意图；图4为本专利技术实施例中编码器归零电路的示意图；图5为本专利技术实施例中电机正转控制电路的示意图；图6为本专利技术实施例中电机反转控制电路的示意图；图7为本专利技术实施例中电机调速输入模块的示意图；图8为本专利技术实施例中电机调速模块的示意图；图9为本专利技术实施例中电磁离合器控制模块的示意图；图10为本专利技术实施例中上行控制电路的示意图；图11为本专利技术实施例中下行控制电路的示意图；图12为本专利技术实施例中停止控制电路的示意图；图13为本专利技术实施例中蜂鸣器报警电路的示意图；图14为本专利技术实施例中障碍物传感器电路的示意图；图15为本专利技术实施例中人体感应器电路的示意图；图16为本专利技术实施例中通风柜操作提示电路的示意图；图17为本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通风柜门自动化控制系统，包括电机，其特征在于：电机的控制端电性连接有控制电机进行正、反转和转动速度的CPU模块（U15），CPU模块（U15）的输入端电性连接有用于自动化检测电机转向和速度以及转动角度和圈数的编码器，编码器通过编码器控制电路与CPU模块（U15）的输入端电性连接，编码器用于检测电机的转动角度和圈数，使CPU模块（U15）根据编码器检测得到的电机的转动角度和圈数计算出通风柜门的具体位置，编码器用于检测电机的转向使CPU模块（U15）根据该转向，判断电机驱动通风柜门进行升降时，是否有障碍物的阻挡，CPU模块（U15）的输入端电性连接有检测传感器组。/n

【技术特征摘要】
1.一种通风柜门自动化控制系统，包括电机，其特征在于：电机的控制端电性连接有控制电机进行正、反转和转动速度的CPU模块（U15），CPU模块（U15）的输入端电性连接有用于自动化检测电机转向和速度以及转动角度和圈数的编码器，编码器通过编码器控制电路与CPU模块（U15）的输入端电性连接，编码器用于检测电机的转动角度和圈数，使CPU模块（U15）根据编码器检测得到的电机的转动角度和圈数计算出通风柜门的具体位置，编码器用于检测电机的转向使CPU模块（U15）根据该转向，判断电机驱动通风柜门进行升降时，是否有障碍物的阻挡，CPU模块（U15）的输入端电性连接有检测传感器组。


2.根据权利要求1所述的一种通风柜门自动化控制系统，其特征在于：CPU模块（U15）采用的型号为：STM32F103VCT6。


3.根据权利要求2所述的一种通风柜门自动化控制系统，其特征在于：编码器控制电路包括编码器A相信号检测电路和编码器B相信号检测电路和编码器归零电路。


4.根据权利要求3所述的一种通风柜门自动化控制系统，其特征在于：编码器A相信号检测电路包括第一高速光电耦合器（U1）、第一电阻（R1）、第三电阻（R3）、第五电阻（R5）、发光二极管（L1），其中第一高速光电耦合器（U1）的型号为6N137S；
第一高速光电耦合器（U1）的2脚通过第三电阻（R3）接24V电源，第一高速光电耦合器（U1）的3脚接编码器的BMQA端，第一电阻（R1）的一端与24V电源连接，第一电阻（R1）的另一端通过发光二极管（L1）与第一高速光电耦合器（U1）的3脚连接；
第一高速光电耦合器（U1）的5脚接地，第一高速光电耦合器（U1）的6脚接CPU模块（U15）的92脚，第一高速光电耦合器（U1）的7脚和8脚分别与VCC3.3电源连接，第五电阻（R5）的一端接VCC3.3电源，第五电阻（R5）的另一端接第一高速光电耦合器（U1）的6脚。


5.根据权利要求4所述的一种通风柜门自动化控制系统，其特征在于：编码器B相信号检测电路包括第二高速光电耦合器（U2）、第二电阻（R2）、第四电阻（R4）、第六电阻的（R6）、发光二极管（L2），其中第二高速光电耦合器（U2）的型号为6N137S；
第二高速光电耦合器（U2）的2脚通过第四电阻（R4）接24V电源，第二高速光电耦合器（U2）的3脚接编码器的BMQB端，第二电阻（R2）的一端与24V电源连接，第二电阻（R2）的另一端通过发光二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐连法，
申请(专利权)人：潍坊正通电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37