一種自動(dòng)勻料裝置控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種粉末狀固體物檢測(cè)裝置的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，糧庫(kù)、糧食加工等企業(yè)在使用全自動(dòng)糧食水分測(cè)量裝置對(duì)糧食水分進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需用粉末狀自動(dòng)勻料裝置對(duì)樣品盤(pán)中的被測(cè)樣品進(jìn)行振動(dòng)搖勻，使樣品在樣品盤(pán)中均勻平鋪，確保樣品在恒溫加熱裝置中受熱均勻，減小測(cè)量誤差，滿(mǎn)足測(cè)量精度要求。在人工糧食水分測(cè)量時(shí)，是通過(guò)人工搖動(dòng)、撥平等手法使樣品在樣品盤(pán)中均勻鋪平，但由于樣品少，很難實(shí)現(xiàn)均勻鋪平，且鋪平效果會(huì)因人而異。自動(dòng)勻料裝置是通過(guò)使樣品盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中做快速直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品盤(pán)中的樣品均勻平鋪，對(duì)于不同的樣品，樣品盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度是不同的，因此要解決帶動(dòng)樣品盤(pán)工作電機(jī)的調(diào)速問(wèn)題，同時(shí)還要解決樣品盤(pán)停止位置的檢測(cè)問(wèn)題，以及和自動(dòng)水分測(cè)試裝置主機(jī)的通訊問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種自動(dòng)勻料裝置控制器，它可對(duì)檢測(cè)用的勻料裝置進(jìn)行自動(dòng)或手工操作及控制。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:包括單片機(jī)、位置檢測(cè)接口電路、控制模式選擇電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定輸入電路、聲光提示電路、直流電機(jī)調(diào)速電路、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速電路、通訊接口電路、電源電路。
[0005]單片機(jī)帶有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器，Cl和Rl組成復(fù)位電路，接到Ul的RESET引腳，CR和C2、C3組成振蕩電路，接到Ul的XTALl和XTAL2引腳，U2、U3是兩個(gè)凹形光電開(kāi)關(guān)，裝設(shè)在自動(dòng)勻料裝置上，直線(xiàn)定位傳感器接口插座12和旋轉(zhuǎn)定位傳感器插座13接入控制器;在U2的輸出端接上拉電阻R3，再接到Ul的P3.2引腳，U3的輸出端接上拉電阻R5，再接到Ul的P3.3引腳，開(kāi)關(guān)SI接上拉電阻R6，再接到Ul的P3.4引腳，可變電阻Wl的滑動(dòng)端接到Ul的Pl.0引腳，Ul的Pl.0引腳是Ul的A/D輸入端，Ul的Pl.2引腳接步進(jìn)電機(jī)控制器U4的脈沖輸入端，Ul的Pl.4引腳接發(fā)光二極管Dl，U1的Pl.5引腳接是蜂鳴器U5，U1的Pl.6引腳通過(guò)光電耦合器U6和三極管Tl控制直流電機(jī)，開(kāi)關(guān)S2接上拉電阻R12，再接到Ul的Pl.7引腳。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:該控制器采用兩種控制模式，擴(kuò)大了自動(dòng)勻料裝置的應(yīng)用范圍;通過(guò)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變了樣料的振蕩頻率，通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，改變樣料經(jīng)受振蕩的時(shí)間，使樣料的勻料效果達(dá)到最佳;采用旋鈕式調(diào)節(jié)方式，降低了該控制器的使用難度。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的主面板圖。
[0008]圖2本實(shí)用新型的背面板圖。
[0009]圖3是本實(shí)用新型的原理圖。
[0010]圖4是本實(shí)用新型的通訊端口原理圖。
[0011]圖5是本實(shí)用新型的電源原理圖。
[0012]圖6是本實(shí)用新型的被控對(duì)象原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0014]如圖1、2所示，I是控制器面板，2是電源指示燈，3是電源開(kāi)關(guān)，4是直流電機(jī)的調(diào)速旋鈕，5是步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕，6是運(yùn)行狀態(tài)指示燈，7是運(yùn)行控制按鍵，8是控制器背面板，9是電源插座，10是外接直流電機(jī)插座，11是外接步進(jìn)電機(jī)插座，12是直線(xiàn)定位傳感器接口插座，13是旋轉(zhuǎn)定位傳感器插座，14是通訊接口插座，15是控制模式選擇開(kāi)關(guān)。
[0015]如圖3、4、5所示，Ul是單片機(jī)、U2- U9是芯片、C是電容、R是電阻、D是發(fā)光二極管、S是開(kāi)關(guān)、CR是壓電陶瓷。
[0016]如圖6所示，16是支架，17是微型直流電機(jī)，18是眼鏡形連桿，19是支撐板，20是直線(xiàn)導(dǎo)軌，21是滑塊，22是位置檢測(cè)板，23是位置檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，24是步進(jìn)電機(jī)，25是托盤(pán)架，26是樣品盤(pán)，27是托盤(pán)架轉(zhuǎn)動(dòng)位置檢測(cè)板，28是托盤(pán)架轉(zhuǎn)動(dòng)位置檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)。
[0017]單片機(jī)、位置檢測(cè)接口電路、控制模式選擇電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定輸入電路、聲光提示電路、直流電機(jī)調(diào)速電路、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速電路、通訊接口電路、電源電路。單片機(jī)采用STC12C5604AD，該型號(hào)單片機(jī)帶有A/D轉(zhuǎn)換功能?？刂蒲b置可單獨(dú)使用，也可裝入到糧食水分全自動(dòng)測(cè)試裝置中，成為其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)使用方法選擇控制模式，控制模式的選擇用一個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)為OFF時(shí)，選擇手動(dòng)控制模式，當(dāng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)為ON時(shí)，選擇上位機(jī)控制模式。手動(dòng)控制模式是通過(guò)控制裝置面板的按鈕和旋鈕進(jìn)行操作，上位機(jī)控制模式是通過(guò)通訊端口接收上位機(jī)的命令和參數(shù)，反饋勻料裝置狀態(tài)信息。勻料裝置有2個(gè)位置需要檢測(cè)，一個(gè)是樣品盤(pán)的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，必須從某一固定位置開(kāi)始，結(jié)束后又要回到該位置;另一個(gè)是樣品盤(pán)從某一固定位置開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周后回到該位置停止。位置檢測(cè)采用凹形光電開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，在被測(cè)對(duì)象上安裝一個(gè)檢測(cè)板，當(dāng)檢測(cè)板穿過(guò)光電開(kāi)關(guān)時(shí)，會(huì)遮住光線(xiàn)從而使光電開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化，以此來(lái)判斷被測(cè)對(duì)象的位置。當(dāng)被測(cè)樣料的品種發(fā)生變化時(shí)，可通過(guò)調(diào)整直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使被測(cè)樣品的勻料操作達(dá)到最佳狀態(tài)，直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的速度調(diào)整可有2種方式，一種是通過(guò)控制裝置面板上的速度調(diào)節(jié)旋鈕和時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，用速度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，用時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。另一種是通過(guò)通訊端口接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的調(diào)整命令和調(diào)整參數(shù)。
[0018]在圖3中，Ul是一種單片微型計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī))；本例選用的是STC12C5604AD，該單片機(jī)帶有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器。Cl和Rl組成復(fù)位電路，接到Ul的RESET引腳，在控制器得電時(shí)使單片機(jī)復(fù)位開(kāi)始工作，CR和C2、C3組成振蕩電路，接到Ul的XTALl和XTAL2引腳，為單片機(jī)提供工作時(shí)鐘。U2、U3是兩個(gè)凹形光電開(kāi)關(guān)，裝設(shè)在自動(dòng)勻料裝置上，具體的就是圖5中位置檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)23和托盤(pán)架轉(zhuǎn)動(dòng)位置檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)28，通過(guò)圖1中的直線(xiàn)定位傳感器接口插座12和旋轉(zhuǎn)定位傳感器插座13接入控制器;在U2的輸出端接上拉電阻R3，再接到UI的P3.2引腳，用于檢測(cè)圖3中支撐板19的起始位置，當(dāng)自動(dòng)勻料裝置工作時(shí)，支撐板要從起始位置開(kāi)始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)結(jié)束后要調(diào)整回到起始位置。U3的輸出端接上拉電阻R5，再接到Ul的P3.3引腳，用于檢測(cè)圖3中托盤(pán)架25的旋轉(zhuǎn)起始位置，當(dāng)支撐板19開(kāi)始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，托盤(pán)架25同時(shí)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周后停在起始位置，同時(shí)支撐板也停止運(yùn)動(dòng)。開(kāi)關(guān)SI接上拉電阻R6，再接到Ul的P3.4引腳，SI就是圖1中的運(yùn)行控制按鍵7，在控制器選擇手動(dòng)控制模式時(shí)，用運(yùn)行控制按鍵控制自動(dòng)勻料裝置工作。胃1和W2是兩個(gè)可變電阻，Wl的滑動(dòng)端接到Ul的Pl.0引腳，同時(shí)受圖1中速度調(diào)節(jié)旋鈕4控制，Pl.0引腳是Ul的A/D輸入端，當(dāng)圖1中直流電機(jī)調(diào)速旋鈕4旋動(dòng)時(shí)，Pl.0引腳的輸入電壓發(fā)生變化，經(jīng)Ul的A/D轉(zhuǎn)換后獲得一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，把這個(gè)量和直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)，因此就實(shí)現(xiàn)了用調(diào)速旋鈕4控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。同理，Wl的滑動(dòng)端接到Ul的Pl.1引腳，同時(shí)受圖1中時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕5控制，Pl.1引腳也是Ul的A/D輸入端，通過(guò)Ul的A/D轉(zhuǎn)換，把時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕5的旋轉(zhuǎn)位置變化折算成圖5中托盤(pán)架25旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間值，從而實(shí)現(xiàn)了改變步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。Ul的Pl.2引腳接步進(jìn)電機(jī)控制器U4的脈沖輸入端，通過(guò)Pl.2引腳輸出的脈沖頻率控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，Ul的Pl.3引腳控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。Ul的Pl.4引腳接發(fā)光二極管Dl，再把Dl裝設(shè)到圖1的面板I上作為運(yùn)行指示，Ul的Pl.5引腳接U5，U5是蜂鳴器，通過(guò)U5提示自動(dòng)勻料裝置工作已完成。Ul的P1.6引腳通過(guò)光電耦合器U6和三極管TI控制直流電機(jī)，P1.6引腳通過(guò)輸出可調(diào)節(jié)脈沖寬度的方波控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)圖2中的外接直流電機(jī)插座10和外接步進(jìn)電機(jī)插座11，把圖6中的微型直流電機(jī)17和步進(jìn)電機(jī)24連接到控制器。開(kāi)關(guān)S2接上拉電阻R12，再接到Ul的Pl.7引腳，S2就是圖1中的控制模式選擇開(kāi)關(guān)15，當(dāng)S2合上時(shí)選擇上位機(jī)控制模式，當(dāng)S2斷開(kāi)時(shí)，選擇手動(dòng)控制模式。當(dāng)控制器工作于上位機(jī)控制模式時(shí)，通過(guò)圖4的通訊接口和上位機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。
[0019]以手動(dòng)模式為例，闡述控制器對(duì)自動(dòng)勻料裝置的控制過(guò)程，首先把圖1中的電源開(kāi)關(guān)3閉合，電源指示燈2亮，再把圖1中的速度調(diào)節(jié)旋鈕4和時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕5固定到某一位置，把樣料放入圖5中樣品盤(pán)26中，按下圖1中的運(yùn)行按鈕7。圖6中的微型直流電機(jī)17開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，通過(guò)眼鏡形連桿18帶動(dòng)安裝在滑塊21上的支撐板19沿直線(xiàn)導(dǎo)軌20做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)24也開(kāi)始工作，通過(guò)托盤(pán)架25帶動(dòng)樣品盤(pán)26旋轉(zhuǎn)，因此樣品盤(pán)26即做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)又做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，樣品盤(pán)26中的樣料，在這種既自旋又往復(fù)的方式震動(dòng)下，在樣品盤(pán)26中均勻平鋪，樣品盤(pán)26旋轉(zhuǎn)一周，步進(jìn)電機(jī)24和微型直流電機(jī)17同時(shí)停止工作，聲、光提示勻料過(guò)程完成。如果勻料效果不理想，可通過(guò)時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕和速度調(diào)節(jié)旋鈕改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。幾次試驗(yàn)后，就可找到最佳的設(shè)定結(jié)果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)勻料裝置控制器，其特征是:單片機(jī)帶有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器，Cl和Rl組成復(fù)位電路，接到UI的RESET引腳，CR和C2、C3組成振蕩電路，接到1]1的父了41^1和乂了41^2引腳，U2、U3是兩個(gè)凹形光電開(kāi)關(guān)，裝設(shè)在自動(dòng)勻料裝置上，直線(xiàn)定位傳感器接口插座(12)和旋轉(zhuǎn)定位傳感器插座(13)接入控制器;在U2的輸出端接上拉電阻R3，再接到Ul的P3.2引腳，U3的輸出端接上拉電阻R5，再接到Ul的P3.3引腳，開(kāi)關(guān)SI接上拉電阻R6，再接到Ul的P3.4引腳，可變電阻Wl的滑動(dòng)端接到Ul的Pl.0引腳，Ul的Pl.0引腳是Ul的A/D輸入端，Ul的Pl.2引腳接步進(jìn)電機(jī)控制器U4的脈沖輸入端，Ul的Pl.4引腳接發(fā)光二極管Dl，U1的Pl.5引腳接是蜂鳴器U5，U1的？1.6引腳通過(guò)光電耦合器1]6和三極管11控制直流電機(jī)，開(kāi)關(guān)52接上拉電阻1?12，再接到Ul的Pl.7引腳。
【專(zhuān)利摘要】一種自動(dòng)勻料裝置控制器，涉及一種粉末狀固體物檢測(cè)裝置的改進(jìn)，其特征是：?jiǎn)纹瑱C(jī)帶有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器，C1和R1接到U1的RESET引腳，CR和C2、C3接到U1的XTAL1和XTAL2引腳，兩個(gè)凹形光電開(kāi)關(guān)裝設(shè)在自動(dòng)勻料裝置上，在U2的輸出端接電阻R3，再接到P3.2引腳，U3輸出端接電阻R5，再接到P3.3引腳，開(kāi)關(guān)S1接電阻R6，再接到P3.4引腳， W1的滑動(dòng)端接到P1.0引腳, P1.0引腳是U1的A/D輸入端，P1.2引腳接步進(jìn)電機(jī)控制器U4的脈沖輸入端，P1.4引腳接發(fā)光二極管D1，P1.5引腳接是蜂鳴器U5，P1.6引腳通過(guò)光電耦合器U6和三極管T1控制直流電機(jī)，開(kāi)關(guān)S2接電阻R12，再接到P1.7引腳。有益效果是：采用兩種控制模式，通過(guò)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變了樣料的振蕩頻率，改變樣料經(jīng)受振蕩的時(shí)間，使樣料的勻料效果達(dá)到最佳。
【IPC分類(lèi)】G05B19/042
【公開(kāi)號(hào)】CN205375085
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620003851
【發(fā)明人】唐耀武, 張立新, 馮璐
【申請(qǐng)人】吉林工程技術(shù)師范學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日