[发明专利]轧花铝板阳极氧化数字化软开关电源及其生产监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及轧花铝板阳极氧化加工领域，尤其涉及一种轧花铝板阳极氧化数字化软开关电源及其生产监控系统。 

背景技术

在阳极氧化工艺中电力消耗在全部能耗中占有比重最大，而且在实现生产过程自动化后，也占有较大的生产成本，因此，采用高效率的电源对于阳极氧化工艺十分必要。阳极氧化电源是低电压大电流下工作，所以动力电源需要通过变压器降压和控制后才能用于电解过程。传统的阳极氧化电源采用可控硅控制方式，其变压器是在三相工频50Hz下工作，由于变压器的体积和重量与其工作频率成反比，所以可控硅电源的变压器体积大而笨重，由于要通过很大的电流，所以能耗大，效率低。而通过高频开关可将整流后的工频电逆变成 高频（20kHz）交流电，再进行降压就可使得变压器的体积和重量大大减少，从而大幅度提高电源的转换效率，高频开关电源的转换效率可达88%以上。 

 本发明所述的阳极氧化脉冲高频电源采用以DSP为核心的数字化软开关电源，并加以脉冲电流波形控制技术实现高性能脉冲和微弧氧化工艺。数字化控制提高系统的控制精度和智能度；高频软开关技术大大提高系统效率；生产监控系统优化生产资源配置，提高资源利用率。 

发明内容

轧花铝板阳极氧化数字化软开关电源及其生产监控系统，通过以下技术方案实现： 

   所述的轧花铝板阳极氧化数字化软开关电源及其生产监控系统，由基于DSP数字化控制的高频软开关电源和基于ARM +PC的生产监控系统组成；所述的基于DSP数字化控制的高频软开关电源和生产监控系统之间通过SPI接口通讯； 

所述的基于DSP数字化控制的高频软开关电源，由功率变换主电路、DSP控制电路、信号处理电路和保护电路构成，其中：

功率变换主电路由三相整流电路、输入滤波电路、全桥软开关逆变电路、高频变压器、二极管整流电路和输出滤波电路组成；

DSP控制电路由DSP最小系统和DSP专用供电电路组成；

信号处理电路由输入电压检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路及温度检测电路组成；

保护电路由输入电压过压欠压保护电路、输入电流过流保护电路、输出电压过压欠压保护电路、输出电流过流保护电路及过热保护电路组成；

所述的基于ARM+PC的生产监控系统，由基于ARM的通讯监控模块、移动监控终端和PC上位机监控软件组成；所述的基于ARM的通讯监控模块和上位机监控软件通过RS485串口、Enternet以太网和Zigbee无线通讯方式通讯；所述的基于ARM的通讯监控模块和移动监控终端通过Zigbee无线通讯方式通讯；其中:

基于ARM的通讯监控模块由ARM最小系统、基于CPLD+SRAM的液晶显示模块、RS485通讯电路、Enternet以太网通讯电路、Zigbee无线通讯模块以及各模块供电电路组成；所述基于ARM的通讯监控模块和基于CPLD+SRAM的液晶显示模块通过8080总线通讯；

移动监控终端由MCU控制电路、基于CPLD+SRAM的液晶显示模块和Zigbee无线通讯模块以及供电电路组成；所述移动监控终端和基于CPLD+SRAM的液晶显示模块通过8080总线通讯；

PC上位机监控软件处理和储存生产运行数据，可对生产过程进行统一调配；

基于CPLD+SRAM的液晶显示模块由CPLD控制电路、液晶屏供电电路与背光电路、液晶屏和触摸屏组成；

所述的基于ARM+PC的生产监控系统，由PC上位机、移动监控终端和基于DSP数字化控制的高频软开关电源组成通信组网，通信网络中PC上位机作为主节点，移动监控终端和基于DSP数字化控制的高频软开关电源作为从节点。

本发明的优点在于：采用数字化控制提高系统的控制精度和智能度；高频软开关技术大大提高系统效率；生产监控系统优化生产资源配置，提高资源利用率。 

附图说明

    参见附图，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制： 

图1是本发明的电源主控制系统硬件结构图；

图2是本发明的数字化软开关电源功率变换电路原理图；

           图3是本发明的生产监控系统通信网络结构图。

具体实施方式

    下面结合福及具体实施例对本发明的技术特征作进一步说明，轧花铝板阳极氧化数字化软开关电源及其生产监控系统，由基于DSP数字化控制的高频软开关电源和基于ARM+PC的生产监控系统两部分组成。 

具体实施方式如下：