[实用新型]一种高速电控刀控制装置

权利要求书

1.一种高速电控刀控制装置，其特征在于：包括光隔和电平转换电路、单片机及辅助电路、串口通信电路、逻辑锁电路和驱动电路；光隔和电平转换电路将24V控制信号转换为5V逻辑的数字信号，所述的控制信号包括分别用于第一路电控刀、第二路电控刀、第三路电控刀制动的三路位置信号和分别用于三个电控刀离合的三路光电信号，还包括一路编码盘同步脉冲信号；单片机及辅助电路包括第一单片机U1、第二单片机U2、第三单片机U3，单片机U1、U2和U3分别用于第一路电控刀、第二路电控刀、第三路电控刀的快速离合、制动控制，三个单片机U1、U2和U3分别接受各自的外部拨码盘参数、监控三态开关状态，并通过中断接收外部位置信号、光电信号和编码盘同步脉冲信号，产生电控刀控制信号；串口通信电路包括符合RS485标准的RS485通信电路和符合RS232标准的RS232通信电路，RS485通信电路用于单片机U1和PLC之间的通信，RS232通信电路用于单片机与单片机之间的通信；逻辑锁电路对单片机产生的3路正脉冲离合控制信号、3路负脉冲离合控制信号、3路正脉冲制动控制信号、3路负脉冲制动控制信号进行逻辑重组，保证在同一时刻只有一路信号有效，驱动电路包括六个桥式电路单元，通过桥式电路产生正负脉冲，驱动电控刀的线圈或电机动作，控制电控刀的制动和离合。

2.根据权利要求1所述的一种高速电控刀控制装置，其特征在于：所述的光隔和电平转换电路包括光藕U8、U9、U10、U11和上拉排阻RP1、RP2，输入端工作电平24V，接收NPN型位置开关信号，输出端使用5V逻辑电平；位置信号与单片机的中断管脚INT1相连、光电信号与单片机的中断管脚INT0相连、编码盘脉冲信号与单片机的中断管脚INT4相连；光电信号用于控制电控刀的快速离合，具有最高中断优先级，位置信号用于控制电控刀的快速制动，编码盘脉冲信号用于脉冲同步方式下的离合延迟时间计算。

3.根据权利要求1所述的一种高速电控刀控制装置，其特征在于：所述的单片机及辅助电路包括单片机U1、U2、U3，拨码盘B1、B2、B3，单片机U1、U2和U3分别用于第一路电控刀、第二路电控刀、第三路电控刀的快速离合、制动控制；单片机U1、U2和U3的54-57脚用于程序烧录；单片机U1、U2和U3的PA口用于拨码盘输入状态监控，单片机将PA口的状态转化为电控刀离合时的延迟时间，PD5和PD6用于连接外部三态开关J1、J2和J3，选择常车、点车和停车三种工作状态；U1、U2和U3的INT0、INT1、INT4分别用于光电信号、位置信号和编码盘同步脉冲信号的中断控制；PC0、PC1和PD7用于PLC控制、自控制和离合延迟方式的状态监控；U1的PC2和PC3脚用于串口通信中通信对象的选择，U2、U3的PC2和PC3脚未用；U1、U2和U3的RXD1、TXD1用于三个单片机之间的命令数据包离合、制动状态的数据通信，U1的RXD0、TXD0用于单片机U1和PLC之间的RS485通信；U1、U2和U3的PB0、PB1、PB2、PB3分别用于电控刀离合时的正脉冲控制、负脉冲消磁、制动时的正脉冲控制、制动时的负脉冲消磁。

4.根据权利要求1所述的一种高速电控刀控制装置，其特征在于：所述的串口通信电路中包括有RS485通信芯片U7、RS232通信芯片U5和U6、或门芯片U4；U7符合RS485标准，连接单片机U1的串口0和外部PLC，单片机U1将数据串行写入U7；U5和U6符合RS232标准，与U4进行逻辑组合，单片机U1的PC2控制单片机U1和U2之间的串口通信，单片机U1的PC3控制单片机U1和U3之间的串口通信，采用通信方式异步控制方式。

5.根据权利要求1所述的一种高速电控刀控制装置，其特征在于：所述的逻辑锁电路包括六路逻辑锁电路单元，每一逻辑锁单元中含输入光藕U12，输出光藕U15、与非门U13和与门U14；U12的2、4脚连接单片机的电控刀离合控制端PB0、PB1或制动端PB2、PB3，U12的输出端通过U13和U14与其输入端进行逻辑组合，保证在任何时刻只有一路导通或两路均不导通；U15的输出端与驱动电路的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的一种高速电控刀控制装置，其特征在于：所述的驱动电路包括六路驱动电路单元，呈桥路结构，每路驱动单元含四个大功率三级管Q1、Q2、Q3、Q4，四个回流二级管D1、D2、D3、D4；PI1作为驱动的正输入端，与逻辑锁电路中U15的7脚连接，PI2作为驱动的负输入端，与逻辑锁电路中U15的5脚连接，驱动单元的OUT1和OUT2为驱动电路的正输出端和负输出端，与电控刀制动器、离合器的正端、负端连接，正脉冲驱动制动器动作，负脉冲用于消磁。