CN107765643A - 一种全自动钢筋调直切断控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种全自动钢筋调直切断控制系统，采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。该控制系统具有成本低，精度高，抗干扰能力强，操作界面友好的特点。该系统已投入生产，使用效果良好。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种全自动钢筋调直切断控制系统，适用于机械领域。
背景技术
钢筋调直切断机是施工中不可缺少的钢筋加工设备之一，主要用于房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的调直与定长切断。目前常用的控制方式有继电-接触器控制和PLC控制。继电-接触器控制系统线路复杂，维护困难，控制精度低，易于发生故障；PLC控制系统线路简单，控制精度较高，但成本高。
发明内容
本发明提出了一种全自动钢筋调直切断控制系统，采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。
本发明所采用的技术方案是。
所述控制系统采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。
所述控制系统的硬件电路主要包括人机交互模块、长度测量模块、输出控制模块、报警模块和电源模块。
所述控制系统主控芯片选用sTCi2csai6s2，该芯片是某公司生产的单时钟/机器周期(1T)单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快8~12倍。片内程序存储器空间为16KB，数据存储器除了在内部集成了256字节的RAM外，还集成了1024字节的扩展RAM，可以用来存储多批次数据。
所述控制系统人机交互模块的显示部分由两片串联的74HC595给两排数码管送字型码，用串联的另一片74HC595和P1.0，P1.1作为数码管的10个位选，两排共用位选。
所述控制系统人机交互模块按键部分用数码管的位选线com1-com7兼做按键的列线，P2.0-P2.3做按键的行线，组成行列式按键。另外，在每个按键两端并联电容，由于电容两端电压不能突变，在按键抖动的时候，让端口的电压平滑上升、平滑下降，消除毛刺，进行硬件去抖。
本发明的有益效果是：该控制系统具有成本低，精度高，抗干扰能力强，操作界面友好的特点。该系统已投入生产，使用效果良好。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
图2是本发明的主控单元电源电路图。
图3是本发明的显示电路图。
图4是本发明的编码器A相调理电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，控制系统采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。控制系统的硬件电路主要包括人机交互模块、长度测量模块、输出控制模块、报警模块和电源模块。
如图2，控制系统主控芯片选用sTCi2csai6s2，该芯片是某公司生产的单时钟/机器周期(1T)单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快8~12倍。片内程序存储器空间为16KB，数据存储器除了在内部集成了256字节的RAM外，还集成了1024字节的扩展RAM，可以用来存储多批次数据。
为了避免外界信号对单片机的干扰，系统对主控单元和输入输出设备分别供电。图中AC220V经过220V/9V的降压变压器后送给全波整流电路，首先将交变的电流变成脉动直流电，经过电解电容C1( 470UF/35V)提高电路的可靠性;然后由L1，C2和C3组成电感π型滤波电路，降低纹波；再在7805稳压芯片之前并联TVS管，当有突然的大电压发生时TVS管短路，从而使大电压导入TVS管，不致破坏后面线路，待电路电压正常时TVS管恢复高阻抗；最后经过C4和C5滤波输出5V电源。
输入输出电路的供电电源是在电气柜中设计了一个220V/12V的变压器，然后变压器的输出12V经过7809稳压管得到9V的直流电给继电器供电，再经过7805得到SV给编码器供电。
由于主控单元和输入输出电路分别采用独立电源供电，避免了系统的电磁干扰。
如图3，人机交互模块主要涉及键盘和显示。设计键盘时考虑到操作的人性化及简易性，分为数字键、调节键及功能键等25个键，显示由两组共20个数码管组成，分别显示设定数据和运行数据。
显示部分由两片串联的74HC595给两排数码管送字型码，用串联的另一片74HC595和P1.0，P1.1作为数码管的10个位选，两排共用位选。
按键部分用数码管的位选线com1-com7兼做按键的列线，P2.0-P2.3做按键的行线，组成行列式按键。另外，在每个按键两端并联电容，由于电容两端电压不能突变，在按键抖动的时候，让端口的电压平滑上升、平滑下降，消除毛刺，进行硬件去抖。
由于按键和显示电路采用IO复用方法，共用了9根IO线，大大节省了单片机的IO口。
如图4，全自动钢筋调直切断机的精度主要取决于钢筋长度的准确测量。在机械结构上采用主动轮带动从动轮来使钢筋前进，将编码器装在从动轮上，从动轮的转动圈数乘以周长便可得到钢筋的长度。单片机要实时采集编码器脉冲信号，因此将z相接在INTO,A相接在INT1，B相接普通IO口。
编码器信号先通过上拉电阻与TVS管进行电源保护，用瓷片电容接地来滤除高频及脉冲干扰；再经过光电祸合器PIC817进行隔离，采用单路光祸避免了透光时相邻信号之间的干扰，提高电路可靠性;最后经过反相器接入单片机。
Claims (5)
1.一种全自动钢筋调直切断控制系统，其特征是：所述控制系统采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。
2.根据权利要求1所述的一种全自动钢筋调直切断控制系统，其特征是：所述控制系统的硬件电路主要包括人机交互模块、长度测量模块、输出控制模块、报警模块和电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种全自动钢筋调直切断控制系统，其特征是：所述控制系统主控芯片选用sTCi2csai6s2，该芯片是某公司生产的单时钟/机器周期(1T)单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快8-12倍。
4.根据权利要求1所述的一种全自动钢筋调直切断控制系统，其特征是：所述控制系统人机交互模块的显示部分由两片串联的74HC595给两排数码管送字型码，用串联的另一片74HC595和P1.0，P1.1作为数码管的10个位选，两排共用位选。
5.根据权利要求1所述的一种全自动钢筋调直切断控制系统，其特征是：所述控制系统人机交互模块按键部分用数码管的位选线com1-com7兼做按键的列线，P2.0-P2.3做按键的行线，组成行列式按键，在每个按键两端并联电容，由于电容两端电压不能突变，在按键抖动的时候，让端口的电压平滑上升、平滑下降，消除毛刺，进行硬件去抖。
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| CN117181955A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-12-08 | 无锡职业技术学院 | 一种切割尺寸偏差自修正的智能钢筋切割机 |
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2016
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| CN117181955B (zh) * | 2023-09-11 | 2024-06-11 | 无锡职业技术学院 | 一种切割尺寸偏差自修正的智能钢筋切割机 |
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