CN105545879A - 一种基于单片机实现电磁换向阀控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于单片机实现电磁换向阀控制器，是基于单片机应用的液压电磁换向阀控制器，将单片机控制、光耦继电器控制等新方法应用到液压电磁换向阀控制领域，具体涉及到自动控制、液压控制等行业领域。它包括一单片机，单片机分别与光耦驱动电路连接，用于控制光耦驱动电路；光耦继电器与电磁换向阀连接，光耦继电器用于驱动电磁换向阀；驱动电路与单片机相连接，用于单片机与计算机的通信传输。

Description

一种基于单片机实现电磁换向阀控制器

技术领域

本发明涉及一种基于单片机实现电磁换向阀控制器，是基于单片机应用的液压电磁换向阀控制器，将单片机控制、光耦继电器控制等新方法应用到液压电磁换向阀控制领域，具体涉及到自动控制、液压控制等行业领域。

背景技术

液压系统因传动力量大、易于传递及配置，广泛应用于工业、民用行业，其中随着液压系统技术的成熟与发展，目前液压系统中的执行元件除传统手动控制阀外，还出现了依靠电磁来驱动的控制阀，可实现对控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数的控制，其控制精度和灵活性相比手动控制阀有一定优势，因此电磁换向阀广泛用于液压控制系统。

目前，对电磁换向阀的控制方式主要有手动开关控制、PLC控制两种方式。手动开关控制主要原理是通过对电磁线圈的工作回路通断控制来实现，一般以点触开关的形式出现。

PLC控制方式是目前自动控制系统中常见一种方式，其主要工作原理是通过对PLC控制器进行编程，控制器根据不同的指令驱动机械式继电器，通过机械继电器对电磁线圈进行控制。

传统两种方式目前应用比较广泛，但也存在以下的不足：

首先，手动控制方式，虽然结构简单、成本低，但无法实现自动控制，需要依靠操作人员进行手动控制。

其次，PLC控制技术相对成熟，但由于其控制端口是机械式继电器，其响应速度、可靠性、使用寿命存在不足。另外，PLC控制器维护难度、成本相对较高。

综上所述，自动控制、使用寿命、维护难度等方面存在一定的局限性，难以满足当前的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于以下三点：（1）使用常用微型控制器实现自动控制功能。（2）可实现计算机远程自动控制功能（3）使用光耦继电器替代现有机械式继电器驱动方式

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于单片机实现电磁换向阀控制器，它包括一单片机，单片机分别与光耦驱动电路连接，用于控制光耦驱动电路；

光耦继电器与电磁换向阀连接，光耦继电器用于驱动电磁换向阀；

驱动电路与单片机相连接，用于单片机与计算机的通信传输。

光耦继电器与电磁换向阀的数量同为6个。

单片机为MSP430单片机。

驱动电路为RS485驱动电路。

本发明内部有一个16位的MSP430微控制器作为主控制器，通过程序设计，通过其端口对光耦继电器的控制从而实现对电磁线圈的驱动功能。

本发明实现了六路电磁阀的工作控制，其实现方式是：根据电磁线圈的工作电压、工作电流等电器参数，选择了松下公司生产的AQV252G光耦继电器，其工作端的电气可满足24V、40W的电磁线圈的控制要求。选择光耦继电器的原因是光耦继电器是通过内部光发射器控制可控硅，是一种无接触式电功率开关，具有寿命长、噪音低、工作可靠等优点。

由于单片机端口驱动电流较小，无法直接驱动光耦继电器，因此本控制内部设计有6路基于FDV301N场效应管的光耦继电器驱动电路。通过单片机控制场效应管来驱动光耦继电器，实现了全隔离、快速驱动的功能。

实现计算机对控制器远程控制的功能的电路设计方案是：控制器设计一个隔离式RS485驱动电路，计算机指令可通过RS485总线进行传输，通过相应指令，单片机控制其端口高低电平，从而实现计算机远程控制功能。

本发明的有益效果：

综上所述，本发明通过微型控制器的控制，内置光耦继电器驱动电路、电磁换向阀控制电路、隔离式RS485驱动电路，可实现电磁阀控制功能，并通过RS485总线传输方式进行控制。且使用的单片机、光耦继电器均为常用器件，设计难度可控、硬件成本低的特点，解决了传统方式可靠性低、自动化程度低的问题，弥补了传统方式的不足。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的光耦继电器驱动电路示意图；

图3为本发明的隔离式RS485驱动电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3对本发明进行详细描述：

一种基于单片机实现电磁换向阀控制器，它包括一单片机1，单片机1分别与光耦驱动电路2、5连接，用于控制光耦驱动电路2、5；

光耦继电器3、6与电磁换向阀4、7连接，光耦继电器3、6用于驱动电磁换向阀4、7；

驱动电路8与单片机1相连接，用于单片机1与计算机的通信传输。

光耦继电器3、6与电磁换向阀4、7的数量同为6个。

单片机1为MSP430单片机。

驱动电路8为RS485驱动电路8。

本发明所使用的电源为DC24V\5A，使用时禁止使用其他电压的电源进行工作，以防止控制器因过压损坏。将六路电磁阀接入控制器，并对端口号进行标记。将控制器RS485数据线与计算机进行连接，系统检查无误后，接通电源。

打开计算机控制系统，根据端口编号及电磁阀功能进行编号，例如进油阀、回油阀等，以便于直观控制。

配置完软件后，用户可直接通过计算机对电磁阀的远程控制。

使用时应按照本系统匹配的电磁阀进行使用，本系统支持六路、工作电压24V、功率小于40W的电磁阀，请勿随意接入不匹配的型号，以防止设备损坏。

Claims (4)

1.一种基于单片机实现电磁换向阀控制器，其特征在于：它包括一单片机（1），单片机（1）分别与光耦驱动电路（2）、（5）连接，用于控制光耦驱动电路（2）、（5）；

光耦继电器（3）、（6）与电磁换向阀（4）、（7）连接，光耦继电器（3）、（6）用于驱动电磁换向阀（4）、（7）；

驱动电路（8）与单片机（1）相连接，用于单片机（1）与计算机的通信传输。

2.根据权利要求1所述的基于单片机实现电磁换向阀控制器，其特征在于：光耦继电器（3）、（6）与电磁换向阀（4）、（7）的数量同为6个。

3.根据权利要求1所述的基于单片机实现电磁换向阀控制器，其特征在于：单片机（1）为MSP430单片机。

4.根据权利要求1所述的基于单片机实现电磁换向阀控制器，其特征在于：驱动电路（8）为RS485驱动电路（8）。