[发明专利]一种工业机床自动化控制系统

权利要求书

1.一种工业机床自动化控制系统，包括CNC系统，所述CNC系统包括程序、输入输出设备、计算机数字控制装置、可编程控制器、主轴控制单元和速度控制单元，其特征在于：包括电流检测电路、过流保护电路、变频控制电路和复位控制电路，所述电流检测电路检测的信号中设霍尔传感器的输出为电流信号Is，为了将电流信号送模/数转换器进行转换，将霍尔传感器的输出通过已知阻值的测量电阻Rm，其两端电压降Vm与电流信号Is成正比，电流信号就线性转换为电压信号Vm，即可经模/数转换后送入计算机，进行电流检测，电容C起滤波的作用，电位器VR给出参考电压，调节VR可以改变使保护电路动作的电源电压值，Iu1和Iw1经比较器比较后，其输出信号经光耦后送到逻辑芯片，与三相交流电压检测信号逻辑之后产生信号SPDPING，送到DSP的功率驱动保护中断输入，去封锁DSP的PWM口，所有PWM输出管脚全部为高阻状态，同时向DSP内核发出一个中断请求，通知CPU有异常情况发生，所述复位控制电路中人只要站上地毯，继电器ZJ动作，整个复位控制电路电源被切断；人离开地毯后，电恢复。

2.根据权利要求1所述的工业机床自动化控制系统，其特征在于：所述复位控制电路中14、15脚接DC24V，⑤、⑥脚外接复位按钮，18、19脚外接测试按钮，11、12脚是后级24V电源控制脚，21、22、23、24脚外接安全地毯，其中21和23通，22和24通。人未踩上地毯，21、23脚和22、24脚之间呈高阻状态，人一旦踩上地毯，21、23脚和22、24脚之间阻值降到约10Ω。

3.根据权利要求2所述的工业机床自动化控制系统，其特征在于：所述复位控制电路中人未踩上地毯时，DC24V电压经,电路的22、21脚和外接地毯输入至24、23脚，此电压分别经电阻472、470送至05、06的基极，使Q5、Q6饱和导通，光耦U2、U3动作，这样，Q3管因基极电位高而截止，Q4管因基极电位低而截止，继电器RLl、RL2、RL3不动作。12脚没有输出。此时，电源电压经RL2常闭触点、短接片J1、电阻472、稳压管DW2、光耦Ul初组、电阻22l、短接片J2、光耦U3次级形成回路，光耦Ul导通。

4.根据权利要求3所述的工业机床自动化控制系统，其特征在于：按下⑤、⑥脚所接的复位按钮，电容C4、C5的正极经短接片J3、复位按钮、短接片J4和电源负极23脚短接，由于电容两端有电压，电容正极接电源负极后，电容两端的电压不能突变，电容C4、C5相当于分别给三极管Q5、Q6基极加上了一个负电压，使Q5、Q6截止，光耦U2、U3无输出，而光耦U1正常输出。这样，三极管04由于基极电位上升而导通；继电器RLl、RL3吸合，RLl的一组常开触点闭合自锁；同时，三极管Q3的基极也经电阻102、光耦U1次级、稳压管DW3、电阻2.2kΩ、RLl的常闭触点至23脚，RL2也吸合，由于C1、C2两端有一电压，即使RLl、RL3吸合而RL2不吸合或反之。此时⑩脚有DC24V输出，机器能正常启动工作。

5.根据权利要求2所述的工业机床自动化控制系统，其特征在于：所述复位控制电路中人踩上地毯时，21～23和22～24脚间阻值降为约10Ω，接近于短路，21、23两脚间电压下降，继电器RLl、RL2、RL3释放，同时，三极管92基极电位下降，控制Q1导通程度降低，输出电流减小。

6.根据权利要求1所述的工业机床自动化控制系统，其特征在于：所述变频控制电路中控制端子主要有正转控制端子STF，由Y3控制，以及三个速段的控制端子，高速端子RH，中速端子RM和低速端子RL，分别由PLC的Y2、Y1、Y0控制，使用PLC输出端控制变频器时，需要将PLC输出端的相应公共端COM与SD相连接。

7.根据权利要求1所述的工业机床自动化控制系统，其特征在于：霍尔传感器检测到的两相电流信号Iu、Iv通过处理电路转换为电压信号CH1A、CH2A后，再送MAX125芯片进行模/数转换。由于直线电机绕组采用星形连接，根据电机学原理：Iu+Iv+Iw＝0在检测出Iu、Iv后，可通过计算求出Iw。因此在硬件设计时只需对三相交流电中的任意两相进行检测、数/模转换，以降低硬件成本。