气动胶锅机状态控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及气动胶锅机状态控制装置，是一种用于气动胶锅机粘胶过程中电磁阀动作调整、控制气缸上下运动的装置，实时监控外部传感器信号，自动控制气动胶锅机给胶。本装置包括通信电路、信号处理电路、电磁阀状态监控电路、电磁阀驱动电路、存储器扩展电路和ＭＣＵ外围辅助电路。该装置采用高速单片机进行控制，响应速度快，可以接受１０００线以上的编码盘脉冲信号，脉冲周期小于１ｍｓ，给胶的起停时间控制的更为准确。采用串口与ＰＬＣ上位机连接，可以接收ＰＬＣ设置的参数，控制方式更加方便和灵活。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Pneumatic glue pan state control device

The utility model relates to a pneumatic glue cooker machine state control device, which is used for the electromagnetic valve is a pneumatic glue cooker machine in the process of adjusting and controlling device of viscose moving cylinder, real-time external sensor monitoring signal, automatic control pneumatic glue cooker machine for rubber. The device comprises a communication circuit, a signal processing circuit, an electromagnetic valve state monitoring circuit, an electromagnetic valve drive circuit, a memory expansion circuit and a MCU peripheral auxiliary circuit. The device adopts high speed single chip microcomputer to control, and the response speed is fast. It can accept the pulse signal of 1000 lines or more. The pulse period is less than 1ms, and the starting and stopping time of glue is controlled more accurately. Using serial port and PLC host computer connection, you can receive the parameters set by PLC, the control method is more convenient and flexible.

【技术实现步骤摘要】

气动胶锅机状态控制装置
"气动胶锅机状态控制装置"是一种用于气动胶锅机粘胶过程中电磁阀动 作调整、控制气缸上下运动的装置，实时监控外部传感器信号，自动控制气动 胶锅机给胶。技术背景在印刷行业，自动控制技术的应用越来越广泛，如自动制版、自动套准检 测、自动折页、自动粘胶等，印刷设备自动化程度的改善提高了印刷的效率、节省了印刷时间。气动胶锅机是一种书帖自动粘胶的设备，通过2个气缸的上 下运动，带动机器运转，实现胶锅自动给胶。2个气缸的往复运动通过2个电 磁阀加以控制，控制环节要求给胶和抹胶时间必须准确，否则影响书帖的粘胶 质量。目前，气动胶锅机的两个气缸的运动通常采用两个变频模块加以控制， 变频模块具有较高的脉冲接收频率，但其价格昂贵，而且内部程序固定，对于 不同的机型，如果希望增加特殊要求，变频模块很难满足要求。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决气动胶锅机给胶自动控制，通过控制2个电 磁阀的快速通断调整气缸的上下运动，带动气动胶锅给胶，在外部编码盘脉冲 信号的控制下，确定给胶的起停时间。该装置具有反应速度快、给胶起停时间 控制准确的特点。本技术的技术方案如图1-图7所示，系统包括通信电路(RS485电路 和RS232电路)、信号处理电路、电磁阀状态监控电路、电磁阀驱动电路、存 储器扩展电路和MCU外围辅助电路。通信电路中的RS485电路实现本地装置与 上位PLC之间的通信，上传本地数据，RS232电路实现本地装置与串口液晶屏 之间的通信，显示本地数据。信号处理电路接受外部编码盘起始信号、编码盘脉冲信号、第1电磁阀起动、停止信号、第2电磁阀起动、停止信号，编码盘 起始信号用于给胶标志清零，编码盘脉冲信号用于给胶起停时间控制，第l、 2电磁阀起动、停止信号由外部接近开关提供，确定电磁阀起动停止的起始点。 电磁阀状态监控电路用于监控电磁阀驱动电路中的电平状态，实时获取电磁阀 驱动电路的工作状况及故障诊断。电磁阀驱动电路在单片机的控制下，发送控 制电磁阀通断的功率信号，控制气缸的上下运动。存储器扩展电路用于数据的 临时存储，当作缓存使用。MCU外围辅助电路包括单片机U1及外部复位、时 钟电路，控制整个电路系统的工作。该装置在编码盘起始信号到来时，清零计 数标志，电磁阀起动信号产生中断后，单片机在编码盘脉冲信号控制下计数， 达到设定阈值时，停止计数，通过电磁阀驱动电路发送功率信号，起动电磁阀工作，然后但单片机等待电磁阀停止信号，该信号产生MCU中断时，再进行计数，达到设定阈值后中止，通过电磁阀驱动电路发送功率信号，给电磁阀断电。所述的通信电路包括RS485电路和RS232电路，电路中使用了通用的串口 电平转换芯片，RS485电路中芯片U3使用了单片机U1的串口 1， A、 B两端为 串口输入，Z、 Y两端为串口输出。RS232电路使用了单片机的串口 0， RCD、 TCD分别为RS232电路的输入和输出。所述的信号处理电路采用通用光耦进行光电隔离，把外部24伏编码盘信 号、位置开关信号转化为单片机Ul能够接收的5伏逻辑的数字信号。 FIRST_START、 FIRST—END、 SECOND—START、 SEC0ND_END、 C0DE1和C0DE2分别 对应第1电磁阀的起始、停止信号、第2电磁阀的起始、停止信号、编码盘起 始信号和编码盘脉冲信号。FIRST_S、 FIRST—E、 SEC0ND_S、 SECOND—E、 C0DE51 和C0DE52分别对应单片机Ul对应5V逻辑的第1电磁阀的起始信号、第1电 磁阀的停止信号、第2电磁阀的起始信号、第2电磁阀的停止信号、编码盘起 始信号和编码盘脉冲信号。FIRST—S、 FIRST_E、 SEC0ND_S、 SEC0ND_E、 C0DE51和C0DE52分别使用了单片机U1的中断INT4、 INT5、 INT6、 INT7、 INTO、 INT1，中断采用下降沿触发方式。所述的电磁阀状态监控电路中U6和U7为通用光耦芯片，+M1、 -Ml、 +M2、 -M2、 +M3、 -M3为电磁阀驱动电路中的输出，通过光耦芯片U6和U7转化为5V 逻辑的数字信号，这些信号作为输入与单片机U1连接。单片机U1实时读取这 6路信号，判断电磁阀驱动电路是否存在故障。所述的电磁阀驱动电路中，U9和U10为标准光耦芯片，将单片机U1的控 制管脚信号PCO—1N、 PC1_1P、 PC2—2N、 PC3—2P、 PC4—3N、 PC5_3P与外部控制 信号隔离，保证单片机Ul工作时的稳定性，PCO—1N和PCI—1P控制第1电磁 阀的起动和停止，PC2_2N和PC3_2P控制第2电磁阀的起动和停止，PC4一2N 和PC5_2P脚为备用电磁阀控制引脚。U16A-U16C为U16的3个与非门，U16 为通用与非门芯片，U17A-U17D为U17的4个部分，U18A-U18B为U18的2个 部分，U17和U18为通用与门芯片，U16、 U17和U18组合后成为逻辑保护电路， 在同一时刻只允许单路控制信号导通。Ull、 U12和U13为通用光耦芯片，将5 伏逻辑的控制信号转换为24伏的功率信号，同时通过光隔，限制外部干扰。 Ql-Q6为大功率三极管，驱动电磁阀动作。本技术采用高速单片机进行控制，响应速度快，可以接受1000线以 上的编码盘脉冲信号，脉冲周期小于lms，给胶的起停时间控制的更为准确。本技术采用串口与PLC上位机连接，可以接收PLC设置的参数，控制 方式更加方便和灵活。本技术的电磁阀驱动电路设计了逻辑锁电路，在同一时刻仅允许控制 信号中的单路导通，避免了因两路控制信号同时导通烧毁电磁阀的情况。附图说明图l本技术电路结构框图；图2本技术RS232电路的原理图；图3本技术RS484电路的原理图4本技术信号处理电路的原理图5本技术电磁阀状态监控电路的原理图6本技术电磁阀驱动电路的原理图7本技术存储器扩展电路和MCU外围辅助电路的原理具体实施方式结合图1-图7对本技术做进一步说明气动胶锅机状态控制装置，系统包括通信电路(RS485电路和RS232电路)、 信号处理电路、电磁阀状态监控电路、电磁阀驱动电路、存储器扩展电路和 MCU外围辅助电路。该装置在编码盘起始信号到来时，清零计数标志，电磁阀 起动信号产生中断后，单片机在编码盘脉冲信号控制下计数，达到设定阈值时， 停止计数，通过电磁阀驱动电路发送功率信号，起动电磁阀工作，然后单片机 等待电磁阀停止信号，该信号产生中断时，再进行计数，达到设定阈值后中止， 通过电磁阀驱动电路发送功率信号，给电磁阀断电。通信电路中RS485电路采用的芯片型号是MAX488，其第2、 3脚分别与单 片机U1的PD2、 PD3连接，其第7、 8脚作为串口输入端，第5、 6脚作为串口 输出端。RS232电路采用的芯片型号是MAX232CPE，其1、 3、 4、 5、 2、 6脚接 外部电解电容，14、 13脚分别作为输入和输出信号管脚，其12、 ll脚与单片 机U1的PE0、 PE1脚连接。信号处理电路中芯片U4和U5的型号分别为TLP521-4、 TLP52卜2，芯片 U4的第2、 4、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
气动胶锅机状态控制装置，其特征在于：包括有信号处理电路、ＭＣＵ和与ＭＣＵ相连的通信电路、电磁阀状态监控电路、电磁阀驱动电路、存储器扩展电路和ＭＣＵ外围辅助电路；其中，所述的通信电路包括有ＲＳ４８５电路和ＲＳ２３２电路，ＲＳ４８５电路与上位ＰＬＣ相连，实现本地装置与上位ＰＬＣ之间的通信；ＲＳ２３２电路与液晶屏相连；信号处理电路接受外部编码盘起始信号、编码盘脉冲信号、第１电磁阀起动信号、第１电磁阀停止信号、第２电磁阀起动信号、第２电磁阀起动停止信号，编码盘起始信号用于给胶标志清零，编码盘脉冲信号用于给胶起停时间控制，第１电磁阀、第２电磁阀的起动、停止信号由外部接近开关提供，确定电磁阀起动停止的起始点；电磁阀状态监控电路用于监控电磁阀驱动电路中的电平状态，实时获取电磁阀驱动电路的工作状况及故障诊断；电磁阀驱动电路在单片机的控制下，发送控制电磁阀通断的功率信号，控制气缸的上下运动；存储器扩展电路用于数据的临时存储；ＭＣＵ外围辅助电路包括单片机Ｕ１及外部复位、时钟电路，控制整个电路系统的工作；在编码盘起始信号到来时，清零计数标志，电磁阀起动信号产生中断后，单片机在编码盘脉冲信号控制下计数，达到设定阈值时，停止计数，通过电磁阀驱动电路发送功率信号，起动电磁阀工作，然后单片机等待电磁阀停止信号，该信号产生ＭＣＵ中断时，再进行计数，达到设定阈值后中止，通过电磁阀驱动电路发送功率信号，给电磁阀断电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃宗，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]