[实用新型]一种高速电控刀控制装置

说明书

技术领域

“一种高速电控刀控制装置”是一种折页机的电控刀快速离合、制动的控制装置，可广泛应用于高速折页机电控刀的在线自动控制，同时也适用于中低速和准高速折页机。

背景技术

传统的机械刀式折页机的折页速度慢，灵活性较差，与之相比，电控刀式折页机具有更大的优势，该类折页机的运行速度大幅提高，高速情况下可达到230米/分钟，一般采用电机或磁式控制，方式更加灵活多样。折页机的运行速度可定性的划分为三个区域，0-140米/分钟为中低速，140米-200米为准高速，200米/分钟以上属于高速，目前，国内外进折页机的最高运行速度为230米/分钟。采用PLC控制电控刀的离合与制动是一种简便的方式，但实验表明，该方式仅适合于中低速折页机，当折页速度高于140米/分钟时，电控刀的起停高度不再满足要求，由此，为了满足更高的折页速度要求，需要开发一种新式电控刀控制装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有PLC方式不能满足准高速和高速折页机速度要求的问题，提出了一种适合于低速至高速折页机的通用电控刀控制装置，该装置采用正负脉冲交替控制方式，可大幅提高电控刀的离合、制动速度，具有较好的实用性。

本实用新型的技术方案如图1、图2、图3和图4所示，系统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，对其分析后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。

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。

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。