[发明专利]一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：包括横幅定量控制计算机、设置在造纸机干燥部的定量扫描架、稀释水阀控制计算机、若干稀释水控制器以及与一个稀释水控制器连接的最多四个稀释水阀，稀释水控制器内有单片机和步进驱动芯片，横幅定量控制计算机通过OPC协议向稀释水阀控制计算机发送成纸各区域的定量数据，稀释水阀控制计算机通过RS485总线向若干稀释水水控制器发送定量数据、传递控制，其通讯协议为Modbus协议，稀释水控制器内的单片机通过内载的横幅定量控制算法决定阀门开大、关小或者静止，调节稀释白水通流量进而调节该区域的横幅定量；

所述稀释水阀包括双出轴步进电机(2)，双出轴步进电机(2)的一端连接有角位移传感器(1)，另一端连接精密减速机(3)，精密减速器(3)的输出端与稀释水阀阀体(4)连接，稀释水阀具有全开指示信号OPEN、全关指示信号CLOSE；

所述稀释水控制器包括与对应稀释水阀中双出轴步进电机(2)连接的步进驱动芯片，步进驱动芯片连接单片机，单片机还连接有角位移传感器(1)，单片机接收稀释水阀的全开位置检测信号OPEN和全关位置检测信号CLOSE，以及步进驱动芯片的方向信号DIR和脱机信号FREE，单片机通过RS485通讯芯片接入RS485总线，单片机和若干步进驱动芯片均连接有电源。

2.根据权利要求1所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：每台稀释水控制器内有一块单片机及四块步进驱动芯片。

3.根据权利要求1所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：所述稀释水控制器具有不同的通讯地址编号，多台不同通讯地址的稀释水控制器均能够挂在RS485总线上。

4.根据权利要求1所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：所述单片机采用STC12C5604AD单片机，共计32个引脚，16脚GND和32脚VCC分别为单片机工作电源的0V及5V，4脚RXD和5脚TXD接RS485通讯芯片，7脚XTAL2和8脚XTAL1接外置晶振，19脚PWM0接1#步进驱动芯片的脉冲信号输入端，端口13脚PWM1接2#步进驱动芯片的脉冲信号输入端，30脚PWM2接3#步进驱动芯片的脉冲信号输入端，14脚PWM3接4#步进驱动芯片的脉冲信号输入端，20脚ADC0接1#稀释水阀的角位移传感器(1)的信号端，21脚ADC1接2#稀释水阀的角位移传感器(1)的信号端，22脚ADC2接3#稀释水阀的角位移传感器(1)的信号端，24脚ADC3接4#稀释水阀的角位移传感器(1)的信号端，其他I/O端口接收全开位置检测信号OPEN、全关位置检测信号CLOSE、步进驱动芯片的方向信号DIR、脱机信号FREE。

5.根据权利要求1所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：所述若干步进驱动芯片均采用24V DC的控制器电源，单片机连接有能够将24V DC转化为5V DC的稳压芯片。

6.根据权利要求5所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：所述稳压芯片型号为LM2576。

7.根据权利要求1所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置，其特征在于：所述RS485通讯芯片型号为MAX485，步进驱动芯片型号为TB6560。

8.权利要求1所述的一种稀释水水力式流浆箱稀释水阀控制装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：开机初始化后，稀释水控制器从控制总线获得控制状态，在稀释水阀控制计算机上选择手动状态或者自动状态；

步骤二：在手动状态下，操作人员向工控机输入控制开大、关小、静止的指令，稀释水阀控制计算机向稀释水控制器发送控制开大、关小、静止的指令；

在自动状态下，由横幅定量控制计算机检测到各区域定量信号通过OPC协议传递到稀释水阀控制计算机，稀释水阀控制计算机通过Modbus通讯协议向总线上的各稀释水控制器传递定量数据，各稀释水控制器的单片机通过模拟量复用端口采集角位移传感器(1)的信息、全开位置检测信号OPEN和全关位置检测信号CLOSE，以及步进驱动芯片的方向信号DIR和脱机信号FREE及定量数据，稀释水控制器内的单片机通过内载的横幅定量控制算法决定阀门开大、关小或者静止；

步骤三：稀释水控制器的单片机的运算结果通过PWM复用端口向步进驱动芯片TB6560发送驱动脉冲，使驱动双出轴步进电机(2)正转、反转或保持转矩，调节系统加入的稀释白水量的变化，从而该区域内的定量数据维持在合理的范围内。