CN104483870A - 直流220v投饲机的智能调速控制器 - Google Patents

直流220v投饲机的智能调速控制器 Download PDF

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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output

Abstract

本发明公开了直流220V投饲机的智能调速控制器，该控制器的电回路由保险电路（1）、复位开关（2）、自锁电路（3）、变压器（14）T1、高压整流滤波电路（10）、低压整流稳压电路（4）、电源指示电路（5）、输入设置电路（6）、继电器J1驱动保护电路（13）、继电器J2驱动电路保护电路（8）、抛料指示电路（7）、继电器J1和J2、调速驱动输出电路（9）、输出保护电路（11）、接线端子（12）依电回路方式连接构成。本发明采用具有AD端口的单片机作为核心控制元件，使输入设置简单，调速控制性能好，使用方便安全，工作可靠性高，生产调试方便，结构简单。

Description

直流220V投饲机的智能调速控制器
技术领域
本发明涉及控制器，具体涉及直流220V投饲机的智能调速控制器。
背景技术
随着水产养殖业的机械化发展，调速投饲机也有广阔的使用空间，至目前还没有一种稳定调速的控制器，即使有的只是采用机械式定时器来控制开机时间的长短，调速采用的是时基块与波段开关、阻容元件构成的改变占空比的矩形波，驱动可控硅而改变输出电压。由于受电子元件性能、参数精度、机械触点接触不良和使用环境的影响，使机械定时器的故障率极高，电机调速很不稳定，极易堵转，使用效果极差，不能适应养殖户改变投饲距离的需求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种直流220V投饲机的智能调速控制器，采用有AD端口的单片机作为核心控制元件，输入采用直接调节电位器，输出通过继电器和光耦进行强弱电隔离，实现投饲距离无级可调、定时时间的关、1-90分钟和常开的设置、抛撒时间1-5秒钟设置、停顿间隙时间1-17秒钟设置，具有投饲距离稳定、控制时间精度高、使用方便、操作简单、可靠性高、生产调试方便、结构简单的特点。
本发明的技术解决方案是：该控制器由机箱内安装线路板构成，机箱由上下半箱体通过面板和后板联接而成，面板和后板插入机箱的卡槽内，后板上安装接线端子，接线端子分别链接启动电容、下料电机和抛料电机，面板上安装启动复位开关、保险丝座、电位器W1、多个弯脚电位器W2-W4并印有功能性文字，单片机、多个电阻、多个发光二极管、多个三极管、稳压集成块、多个继电器、多个弯脚电位器焊接在线路板上，线路板通过复位开关、弯脚电位器安装在装有电位器W1和保险丝座的带有发光二极管孔的面板上，发光二极管透过面板的发光二极管孔，多个小旋钮安装在多个弯脚电位器W2-W4的柄上，大旋钮安装在电位器W1的柄上，电位器W1的信号线焊接到线路板上，线路板的输出线焊接到装在后板上接线端子的对应的焊接端；控制器的电回路由保险电路、复位开关、自锁电路、变压器T1、高压整流滤波电路、低压整流稳压电路、电源指示电路、输入设置电路、继电器J1驱动保护电路、继电器J2驱动电路保护电路、抛料指示电路、继电器J1和J2、调速驱动输出电路、输出保护电路、接线端子依电回路方式连接构成，其中：保险电路由保险丝座和插入保险丝座内部型腔的保险丝组成；自锁电路由继电器J1的常开触点和复位开关的复位触点构成；输入设置电路由单片机的AD端口的脚3、4、5、6与电位器W1、多个弯脚电位器W2-W4、电阻R2-R5、消噪电容C5-C8构成；调速驱动输出电路由单片机的脚11与光耦U3、电阻R10-R13、功率场效应管Q3、稳压二极管DW1构成；高压整流滤波电路由二极管D7-D10、电容C10、C11构成。
工作时，控制器由220V的交流电源经过保险电路、复位开关与继电器构成的自锁电路，一路经变压器降压、整流稳压电路稳压后得到电路所需的5V工作电压，使单片机按程序指令工作；另一路经过整流滤波电路，得到输出300V的直流电，作为抛料电机的电源；单片机的4个AD端口与电位器、电阻、电容构成定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间的输入设置电路，读取输入设置的信息并进行数据处理，得到控制指令，分别驱动自锁电路、抛料电机按不同转速旋转、下料电机间隙工作，电路工作后，抛料电机先高速旋转3秒钟后转为指定速度，下料电机在15秒钟后开始间隙工作，定时时间结束下料电机立即关闭，抛料电机延时10秒钟后关闭。
本发明具有以下优点：①采用具有AD端口的单片机作为控制核心器件，使电路简单，控制精度高，满足用户需求，实现了采用机械定时器、时基电路和模拟电路无法实现的控制功能；②去除了机械定时器在使用过程中容易损坏的故障现象，减少用户维护费用；③采用旋钮调节设置，使操作简单、容易，解决了采用机械按键容易损坏的问题，也解决了采用按键进行功能设置时大多数人不会操作的头疼问题；④调速输出驱动波形极为稳定，从而使投料距离稳定，输出转矩大；⑤生产过程工序简单，调试方便，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的原理图。
图2为图1的实物正视图。
图3为图2后板示意图。
图4为图2俯视剖视图。
图中：1 保险电路，2 复位开关，3自锁电路，4低压整流稳压电路，5 电源指示电路，6 输入设置电路， 7抛料指示电路，8 继电器J2驱动保护电路，9 调速驱动输出电路，10 高压整流滤波电路，11 输出保护电路， 12 接线端子，13继电器J1驱动保护电路，14 变压器，15 小旋钮，16弯脚电位器W2-W4， 17 单片机，18 保险丝座，19 大旋钮，20 电位器， 21 机箱，22 线路板，23 启动电容，24 面板，25 后板，26 电源线，27发光二极管，28发光二极管孔。
具体实施方式
如图1-4所示，该控制器由机箱21内安装线路板22构成，机箱21由上下半箱体通过面板24和后板25联接而成，面板24和后板25插入机箱21的卡槽内，后板25上安装接线端子12，接线端子12分别链接启动电容23、下料电机M2和抛料电机M1，面板24上安装启动复位开关2、保险丝座18、电位器20、多个弯脚电位器16并印有功能性文字，单片机17、电阻R1-R13、二极管、发光二极管27、三极管Q1、稳压集成块、继电器J1、J2、功率场效应管Q3、光耦U3等电子元件焊接在线路板22上，线路板22通过复位开关2、多个W2-W4弯脚电位器16安装在装有电位器20和保险丝座18的带有发光二极管孔28的面板24上，发光二极管27分别透过面板24的发光二极管孔28，多个小旋钮15安装多个W2-W4弯脚电位器16的柄上，大旋钮19安装在电位器20的柄上，电位器20上的信号线焊接到线路板22上，线路板22的输出线焊接到安装在后板25上的接线端子12对应的脚端；所述控制器的电回路由保险电路1、复位开关2、自锁电路3、变压器14、高压整流滤波电路10、低压整流稳压电路4、电源指示电路5、输入设置电路6、继电器J1驱动保护电路13、继电器J2驱动电路保护电路8、抛料指示电路7、继电器J1和J2、调速驱动输出电路9、输出保护电路11、接线端子12依电回路方式连接构成，保险电路1由保险丝座18和插入保险丝座18内部型腔的保险丝组成；自锁电路3由继电器J1常开触点和复位开关2的复位触点构成；输入设置电路6由单片机17的AD端口的脚3、4、5、6与电位器20、W2-W4弯脚电位器16、电阻R2-R5、消噪电容C5-C8构成；调速驱动输出电路9由单片机17脚11与光耦U3、电阻R10-R13、功率场效应管Q3、稳压二极管DW1构成；高压整流滤波电路10由二极管D7-D10、电容C10、C11构成。
其中，本发明的直流220V投饲机的智能调速控制器中，机箱21内安装电源变压器14。
当电路接入电源，将复位开关2拨向启动位置后，交流220V的电源一路经过变压器14T1转变成9V的交流电，经过低压整流稳压电路4，得到平稳的5V直流电，对电路进行供电，使电源指示电路5的发光二极管DS1通过电阻R1得电点亮，单片机17U2按程序指令工作，单片机17U2的脚9、11下拉为低电平，通过电阻R6使三极管Q1的基极电压为0，使处于开关工作状态的三极管Q1导通，继电器J1线圈得电，常开触点闭合，与复位开关2的复位触点构成自锁，保持电路持续工作；另一路经过高压整流滤波电路10，得到抛料电机M1的工作电压和功率场效应管的驱动电压，由于单片机脚11下拉为低电平，通过电阻R10使光耦U3工作，抛料电机M1高速旋转3秒钟后，单片机17根据设置输入电路6检测到的投饲距离处理后的数据指令，确定单片机17脚11输出的波形，使抛料电机M1按指定的转速旋转。单片机17的脚7拉高为高电平，使处于开关工作状态的三极管Q2基极电压为高，而不导通，发光二极管DS2没有电流通过而不发光，同时单片机17内部开始计时，使脚7在15秒后变为低电平，通过电阻R7，使三极管Q2导通，下料电机M2旋转，发光二极管DS2通过电阻R8而发光；单片机17在进入工作时，就反复不停的读取输入设置电路6所设置的定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间的数据，通过对数据进行处理，分别得到定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间，当在起始一分钟内读到的定时时间保持不变时，则作为定时时间的数值，对该数值进行保存，并以每一分钟减1的倒计时计数；下料电机M2在打开和关闭前的瞬间，实时分别读入抛撒时间和停顿时间，并进行以每一秒减1的倒计时计数，当抛撒时间倒计时等于0时，送入停顿时间，单片机17的脚7输出高电平，关闭下料电机M2，当停顿时间倒计时等于0时，送入抛撒时间，单片机17的脚7下拉为低电平，打开下料电机M2，如此反复循环，直到定时时间等于0时，单片机17U2的脚7输出高电平，关闭下料电机M2，再延时10秒钟，使单片机17的脚9输出高电平，继电器J1断电，常开触点打开，抛料电机M1停转，整个控制器断电，开机定时结束。
在工作过程中，单片机17时刻读取定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间，如果投饲距离发生改变，将读取处理后的数值作为控制抛料电机M1转速的新的控制指令，改变其转速；如果定时时间发生改变，将读取处理后的数值与定时保存的数值进行比较，如果不同，则将该数值作为新的定时时间数值保存，并按该数值开始重新倒计时；如果读到处理后的数值是关机的指令，单片机17立即关闭下料电机M2，并以“10”开始的减1秒钟的倒计数，为0时整机关闭电源，即抛料电机M1延时10秒钟后关闭；如果读到处理后的数值是常开指令，则定时时间不进行每一分钟减1的处理，单片机17的脚9一直下拉为低电平，此时只有断开电源，或旋至关闭位置，才能关闭；当采用外部控制装置来进行控制时，将复位开关2置于外控位置和定时时间旋钮刻度置于常开位置。

Claims (6)

1.直流220V投饲机的智能调速控制器，其特征在于：该控制器由机箱（21）内安装线路板（22）构成，机箱（21）由上下半箱体通过面板（24）和后板（25）联接而成，面板（24）和后板（25）插入机箱（21）的卡槽内，后板（25）上安装接线端子（12），接线端子（12）分别链接启动电容（23）、下料电机M2和抛料电机M1，面板（24）上安装启动复位开关（2）、保险丝座（18）、电位器（20）、多个W2-W4弯脚电位器（16），并印有功能性文字，单片机（17）、电阻R1-R13、二极管、发光二极管（27）、三极管Q1、稳压集成块U1、继电器J1、J2、功率场效应管Q3、光耦U3、多个W2-W4弯脚电位器（16）焊接在线路板（22）上，线路板（22）通过复位开关（2）、多个W2-W4弯脚电位器（16）安装在装有电位器（20）和保险丝座（18）的带有发光二极管孔（28）的面板（24）上，发光二极管（27）分别透过面板（24）的发光二极管孔（28），多个小旋钮（15）安装在多个W2-W4弯脚电位器（16）的柄上，大旋钮（19）安装在电位器（20）的柄上，电位器（20）上的信号线焊接到线路板（22）上，线路板（22）的输出线焊接到安装在后板（25）上的接线端子（12）对应的脚端；所述控制器的电回路由保险电路（1）、复位开关（2）、自锁电路（3）、变压器（14）、高压整流滤波电路（10）、低压整流稳压电路（4）、电源指示电路（5）、输入设置电路（6）、继电器J1驱动保护电路（13）、继电器J2驱动电路保护电路（8）、抛料指示电路（7）、继电器J1和J2、调速驱动输出电路（9）、输出保护电路（11）、接线端子（12）依电回路方式连接构成。
2.根据权利要求1所述的直流220V投饲机的智能调速控制器，其特征在于：保险电路（1）由保险丝座（18）和插入保险丝座内部型腔的保险丝组成。
3.根据权利要求1所述的直流220V投饲机的智能调速控制器，其特征在于：由单片机（17）的脚3、4、5、6与电阻R2-R5、电位器（20）、多个W2-W4弯脚电位器（16）和电容C5-C8构成输入设置电路（6）。
4.根据权利要求1所述的直流220V投饲机的智能调速控制器，其特征在于：自锁电路（3）由继电器J1的常开触点和复位开关（2）的复位触点构成。
5.根据权利要求1所述的直流220V投饲机的智能调速控制器，其特征在于：调速驱动输出电路（9）由单片机（17）的脚11与光耦U3、功率场效应管Q3、多个电阻R10-R15、稳压二极管DW1构成。
6.根据权利要求1所述的直流220V投饲机的智能调速控制器，其特征在于：机箱（21）内安装电源变压器（14）。
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