CN109188988A - 一种集成控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成控制装置,该集成控制装置用于对多个待驱动设备进行控制,集成控制装置包括:控制电路;控制电路包括一第一处理芯片,第一处理芯片包括多个脉宽调制端口,多个脉宽调制端口分别与多个待驱动设备连接,第一处理芯片用于分别通过多个脉宽调制端口向多个待驱动设备输出脉宽调制指令,以驱动多个待驱动设备。本申请通过提供一种可包括多个脉宽调制端口的设备,实现同时驱动多个待驱动设备。
Description
技术领域
本申请涉及集成控制领域,特别是涉及一种集成控制装置。
背景技术
在当下的工业环境中,对于如电机、电源等需要外部驱动设备的控制,多是采用单独的变频器单独控制。当需要同时对多个电机和/或电源进行控制时,则只能是简单对将控制器进行叠加,这样会造成一定的资源的浪费,增加控制的成本,同时也会给安装和调试带来一定的难度。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种集成控制装置,能够实现对多个待驱动设备进行控制。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种集成控制装置,所述集成控制装置用于对多个待驱动设备进行控制,所述集成控制装置包括:控制电路;
所述控制电路包括一第一处理芯片,所述第一处理芯片包括多个脉宽调制端口,所述多个脉宽调制端口分别与所述多个待驱动设备连接,所述第一处理芯片用于分别通过所述多个脉宽调制端口向所述多个待驱动设备输出脉宽调制指令,以驱动所述多个待驱动设备。
以上方案中,通过控制电路中的第一处理芯片,实现同时控制多个待驱动设备,实现由一个集成控制装置对多个待驱动设备进行集成控制。
附图说明
图1是本申请一种集成控制装置在一实施例中结构示意图;
图2是本申请一种集成控制装置中控制电路在一实施例中结构示意图;
图3是图2所示实施例中人机交互电路的结构示意图;
图4是本申请集成控制装置在另一实施例中的结构示意图;
图5是图4所示的驱动电路在一实施例中的结构示意图;
图6是本申请一种集成控制装置在又一实施例中的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参见图1,图1为本申请一种集成控制装置在一实施例中的结构示意图。具体的,在当前实施例中,本申请所提供的集成控制装置1000包括:控制电路1100。
控制电路1100包括一第一处理芯片1110,第一处理芯片1110包括多个脉宽调制端口(图中的PWM1、PWM2和PWM3),多个脉宽调制端口分别与多个驱动设备1200连接。第一处理芯片1110用于分别通过多个脉宽调试端口向多个待驱动设备1200输出脉宽调制指令,以驱动多个待驱动设备1200,实现使得多个待驱动设备完成工艺流程,或者完成某一工艺流程中部分步骤。
其中,待驱动设备1200是指需要由外部控制装置发送驱动信号,并在一段工艺流程中执行至少一个步骤的设备。具体的,在当前实施例中,待驱动设备1200包括:电机和/或电源,即由一集成控制装置可以实现同时驱动多个电机,或者是同时驱动多个电源,又或者是同时驱动多个电源和电机。可以理解的,在其他实施例中,待驱动设备1200还可以是其他没有被列举的、但需要外部驱动的设备。
其中,控制电路1100中的第一处理芯片1110在获取到多个待驱动设备1200中任意一个待驱动设备1200的目标参数后,且调用集成控制装置1000中所存储的待驱动设备1200之间各个参数关系后,计算求得集成控制中各个待驱动设备1200对应的目标参数,然后向各个待驱动设备1200发送脉宽调制指令,以驱动各个待驱动设备1200,实现使得各个待驱动设备1200在满足工艺要求的前提下完成相对应的工艺流程。
本申请所提供的集成控制装置包括一第一处理芯片,可实现同时向多个待驱动设备发送脉宽调制指令,较好地实现对于待驱动设备控制电路的集成,减少了成本。相比于现有技术中单独对每个待驱动设备进行控制,以及为使得各个待驱动设备运转满足工艺要求所需的外部数据交互,集成控制装置对外的接口实现了只在一个集成控制装置中进行内部的数据交互,即可实现在满足工艺要求的前提下完成对各个待驱动设备的集成控制,简化了集成控制待驱动设备的过程中数据交互的流程,提高了数据交互的准确性。
进一步的,请参见图2,图为本申请集成控制装置在一实施例中控制电路2000的结构示意图。
控制电路2000还包括缓冲器件2104、缓冲器件2105、缓冲器件2106和缓冲器件2107。脉宽调试端口通过缓冲器件与待驱动设备(图2未示)连接,缓冲器件用于对脉宽调试端口输出的脉宽调制指令的信号电压进行转换,以使脉宽调制指令的信号电压与待驱动设备侧的信号电压要求匹配。在当前实施例中包括四个脉宽调试端口PWM1、PWM2、PWM3和PWM4,在每个脉宽调试端口均会连接一缓冲器件,用于转换第一处理芯片2100经脉宽调试端口输出的信号或者指令,以使其可匹配外部器件的电压要求。
其中,控制电路2000还包括过流检测回路2108和电流检测回路2109。过流检测回路2108连接第一处理芯片2100中的一数字输入端口,即IO端口,用于对输出至待驱动设备的电流进行过流检测,并将过流检测结果反馈至第一处理芯片2100。电流检测回路2109连接第一处理芯片2100中的模拟输入端口(即ADC端口),用于检测输出至待驱动设备的驱动信号对应的电流值,并反馈至第一处理芯片2100。
第一处理芯片2100包括:预设数量个扩展端口,即图2中的2101、2102和2103。扩展端口用于外接设定的器件或者模块,用以实现完成设定的功能。在一实施例中,当本申请所提供的集成控制装置2000包括第三处理芯片(图未示)时,扩展端口用于连接第三处理芯片(图未示)。其中,第三处理芯片可连接于第一处理芯片2100上任意一扩展端口,用于对输入第一处理芯片2100的至少部分输入信号和/或输出信号进行电平转换,或者是分担部分第一处理芯片2100的计算任务等。
第一处理芯片2100还包括:外设驱动回路2110,外设驱动回路2110用于转换输入第一处理芯片2100或自第一处理芯片2100输出的信号,以使得该信号可以匹配第一处理芯片2100或待驱动设备。
在一实施例中,第一处理芯片2100还包括人机交互端口2111,本申请所提供的集成控制装置还包括:人机交互电路2112,人机交互电路2112连接于人机端口2111。人机交互电路2112外接人机界面(图未示),用于将相关参数展示给用户或者为用户提供一输入界面。
请参见图3,图3为图2所示的集成控制装置中人机交互电路在一实施例中的结构示意图。人机交互电路3100包括第二处理芯片3001、PHY芯片3005和/或无线芯片3008,PHY芯片3005和/或无线芯片3008与第二处理芯片3001连接,PHY芯片3005用于为外部终端(图未示)与人机交互电路3100通信提供通信端口,无线芯片3008用于实现人机交互电路3100与外部终端之间的通信。
其中,PHY芯片3005用于为外部终端与人机交互电路3100间的通信提供通信端口和定义通信参数,具体的,PHY芯片3005的输出端顺次连接一网络变压器3006和RJ45通信接口3007。PHY芯片3005用于交换机(图未示)与集成控制装置3000进行数据交换。其中,交换机是用于与多个集成控制装置3000进行数据交互,或者是用于工作人员通过交换机实现对多个集成控制装置3000进行监测。无线芯片3008与第二处理芯片3001连接,用于人机交互电路3100与外部终端进行通信,其中,外部终端包括如手机、平板电脑以及笔记本电脑等。
请继续参见图3,在另一实施例中,人机交互电路3100还包括FLASH芯片3003、电池3004、按键3014和显示屏幕3002。其中,在当前实施例中,按键3014共有9个,用于供用户通过按键3014输入其他相关指令至人机交互电路3100,再由人机交互电路3100转换输出至第一处理芯片3200或者是直接由人机交互电路3100处理并完成反馈。可以理解的,在其他实施例中,可根据实际的需要调整按键的数量,在此对按键的数量不做限定。
人机交互电路3100还包括主晶振3011、RTC晶振3010和USB接口3009。其中,主晶振3011和RTC晶振3010用于为集成控制装置计时。USB接口3009用于在用户需要通过USB接口3009的器件向集成控制装置中加载相关数据时,提供一可匹配的接口。
进一步的,请参见图4,图4为本申请一种集成控制装置在另一实施例中的结构示意图。在当前实施例中,集成控制装置4000还包括:驱动电路4300。第一处理芯片4110的脉宽调制端口通过驱动电路4300连接于待驱动设备4500。驱动电路4300用于响应第一处理芯片4110输出的脉宽调制指令,输出对应脉宽调制指令的驱动信号至待驱动设备4500。即在当前实施例中,驱动电路4300与控制电路4100集成为集成控制装置,即将驱动电路4300直接集成至集成控制装置4000中,成为集成控制装置4000中的一部分。可以理解的,在其他实施例中,驱动电路4300还可以与集成控制装置4000相互独立,如可以直接与待驱动设备4500集成,留有驱动端口与集成控制装置连接以接收集成控制装置发送的控制指令,在集成控制装置的控制下完成驱动待驱动设备。
进一步的,请继续参见图4,图4为本申请一种集成控制装置在一实施例中的结构示意图。图4所展示的实施例中,本申请所提供的集成控制装置4000中,待驱动设备4500是电机时,驱动电路还包括:逆变电路(图未标识)。
其中,逆变电路包括设定数量个IGBT驱动芯片4310和设定数量个IGBT组4320。每个IGBT驱动芯片4310的输入端分别与第一处理芯片4110中的一个脉宽调制端口连接,IGBT驱动芯片4310的输出端与一IGBT组4320的输入端连接,每个IGBT组的输出端连接待驱动设备4500。每个IGBT驱动芯片4310用于根据脉宽调制端口输出的一脉宽调制指令生成驱动指令,并输出驱动指令至IGBT组4320。每个IGBT组用于根据接收到的驱动指令,生成驱动信号输出至其连接的待驱动设备4500。其中,第一处理芯片4100的脉宽调制端口均通过一缓冲器件4120与IGBT驱动芯片4310连接,以使得第一处理芯片4110输出的脉宽调制指令可与驱动电路4300侧的电压相匹配。
请参见图5,图5为图4所示的驱动电路在一实施例中的结构示意图。在当前实施例中,本申请所提供的集成控制装置中的驱动电路5000还包括:电源转换电路5102。其中,电源转换电路5102输入端连接于驱动电路中直流母线处,电源转换电路5102的输出端连接于第一处理芯片(图未示)和IGBT组驱动端,用于对直流母线输入的电源信号进行转换,以为第一处理芯片提供电源。当第一处理芯片的额定电源电压与IGBT组的电压不同时,驱动电路还包括第二电源转换电路5101,第二电源转换电路5101用于对第一电源转换电路5102输出的电流进行再次转换,以得到一符合第一处理芯片额定电源电压的电流,并输出至第一处理芯片。
可以理解的,在其他实施例中,当集成控制装置用于为多个额定电压不同的待驱动设备进行提供驱动信号时,驱动电路5000还包括第三电源转换电路5105。其中,第三电源转换电路的输入端连接于直流母线处,输出端连接至一驱动设备或者是器件,以为该器件提供驱动电源。在图5所示的实施例中,当待驱动设备是电机时,第三电源转换电路的输出端连接一刹车控制回路5110,刹车控制回路5110的输出端连接一电磁阀5004,电磁阀5004的输出端连接至一电机5003,用于在刹车控制回5110路闭合时,抱死电机5003以克服电机停机瞬间的惯性。
请继续参见图5,驱动电路5000中的IGBT组5103包括多个IGBT,在当前实施例中,多个IGBT以及电源转换电路均连接与正负直流母线侧,可实现避免因其中一个待驱动设备制动时直流母线电压升高造成器件损坏。其中,直流母线是图5中所有加粗的位置,即正直流母线为AB、HP、HJ和HK,负直流母线为CY、YQ、YW和YD,其中为了描述方便有一部分线路被重复提及。
在图5所示的实施例中,在IGBT组5103和IGBT组5104的输出端还设有一检测电阻5005,用于连接第一处理芯片中的电流检测点,以获得IGBT组输出至待驱动设备处的电流大小。
在当前实施例中,驱动电路还包括开关5001,用于保护电路,具体地,开关为空气开关。驱动电路5000还包括缺相检测电路5109,整流电路5108、缓冲保护回路5110和滤波电路5106。其中,缺相检测电路5109用于对输入驱动电路5000的电流进行缺相检测,整流电路5108用于对输入驱动电路5000的交流电进行转换,以得到一高压直流电,缓冲保护电路5110用于使得整流电路5108输出的电流延时,以避免因电流变化过快,对滤波电路5106中的相关器件造成冲击。滤波电路5106用于对流经滤波电路5106的电流做滤波处理并输出。
请参见图6,图6为本申请一种集成控制装置又一实施例中的结构示意图。在当前实施例中,本申请所提供的集成控制装置用于对拉丝机中的电机进行集成控制,具体的,是对拉丝机中的拉伸电机、收线电机和排线电机进行集成控制。在当前实施例中,将集成控制装置定义为拉丝机集成控制装置。
其中,第一处理芯片6111还包括张力检测端口6013、清零检测端口6015、换相检测端口6018和电流检测端口6022。
其中,张力检测端口6013连接张力检测部件6014,用于获取张力检测部件6014反馈的张力信号。张力检测部件6014用于获取被拉丝产品中的张力变化情况,张力检测部件6014经张力检测端口6013将所得的被拉丝产品中的张力情况,以张力信号形式反馈至第一处理芯片6111,以供第一处理芯片6111根据张力信号判断拉丝机上正在加工的产品上张力是否满足张力平衡的要求,再基于判断结果判断是否需要调整所输出的至少一个电机的驱动信号,或者是以张力情况为参考依据计算电机频率,并基于PID反馈原理调整电机频率。张力检测部件6014设置在拉伸电机所驱动的拉伸部件之后、收线电机控制的收线轮之前。
其中,张力检测部件6014包括张力摆杆装置和脉冲检测部件(图未示出)。
当张力检测部件6014为张力摆杆时,第一处理芯片6111中对应设有一个张力检测端口6013,用于接收张力摆杆反馈的张力信号,张力摆杆反馈的张力信号体现的形式是反馈电压。第一处理芯片6111获取到张力摆杆反馈的反馈电压后,第一处理芯片6111查询反馈电压对应的实时频率差,用以计算求得张力摆杆所设位置前后的电机的实时频率差。在求得实时频率差后,将实时频率差与满足张力平衡要求的标定实时频率差进行比较,以判断当前产品中的张力是否满足张力平衡的要求。当判断满足张力平衡的要求时,则继续监测当前产品的张力情况;当判断不满足张力平衡要求时,则会进一步调整至少其中一个电机的频率,以使得当前产品中的张力满足张力平衡的要求。其中,第一处理芯片6111中的存储区或者第一处理芯片6111可访问的存储芯片中会预先存储反馈电压对应的实时频率差和被拉丝产品满足张力平衡时对应的标定实时频率差,反馈电压对应的实时频率差是基于经验值设定的。
当张力检测部件6014为脉冲检测部件时,由于脉冲检测部件包括第一脉冲部件和第二脉冲部件(图未示出),则对应的,第一处理芯片6111上设有两个张力检测端口6013,分别用于获取脉冲检测部件获取到的脉冲数。其中,第一脉冲部件设置在拉伸电机驱动的拉伸部件之后的定速轮处,第二脉冲部件设置在导轮处。此时,张力检测端口6013获取到的张力信号的形式则是脉冲检测部件反馈的脉冲数,第一处理芯片6111在获取到两个脉冲检测部件反馈的脉冲数时,分别将所获取到的脉冲数转换成对应实时拉伸电机频率和实时收线电机频率,再基于实时拉伸电机频率和实时收线电机频率求得实时频率差。在求得实时频率差后,同样会将所求得的实时频率差与设定的标定实时频率差进行比对,以判断当前产品中的张力是否满足张力平衡要求。
当第一处理芯片6111判断得到当前产品中的张力不满足张力平衡要求时,则会依据张力平衡的要求,再根据拉丝机中拉伸电机、收线电机和排线电机的频率之间的关系,计算求得在输出如用户要求的某一电机的目标频率,且满足张力平衡时,其他各个电机的目标频率。
具体的,在已知拉伸电机目标频率时,计算目标收线电机频率和目标排线电机频率的方法如下:
步骤1:获取目标拉伸电机频率。
步骤2:获取张力检测装置反馈的张力信号,并根据张力信号计算辅频率。
步骤3:基于所获取的拉伸电机频率,计算主频率。
步骤4:将主频率与辅频率进行求和计算以获得目标收线电机频率。
步骤5:基于目标收线电机频率和预设的参数计算得到目标排线电机频率。其中步骤5还包括:
1)计算出与目标收线电机频率对应的收线电机速度。在已获取到目标收线电机频率的情况下,依据电机频率与电机速度间的关系计算出电机频率,具体是参照下述公式计算收线电机速度:
n1=60*f1/p
其中,f1为所获取的目标收线电机频率,p是电机的磁极对数,n1是与目标收线电机频率对应的收线电机转速,单位是转/分钟。
2)基于收线电机速度、丝杆导程和排距计算得到目标排线电机频率。
基于S6521中计算所得的收线电机速度,以及预设参数中丝杆导程和排距计算得到目标排线电机频率,具体是依据下述公式进行计算:
n2=n1*nSpaceRoute/nLSRoute
其中,n2是目标排线电机转速,n1是上述步骤中求得的与目标收线电机频率对应的收线电机转速,单位是转/分钟,nSpaceRoute表示的是预设的排距,nLSRoute是丝杆的导程,nSpaceRoute/nLSRoute表示的是排线电机的速度与收线电机的速度之比,故通过将目标收线电机转速对应的收线电机转速乘上排线电机的速度与收线电机的速度之比求得目标排线电机的转速。
在求得目标排线电机的转速之后,在根据下述公式进一步求得目标排线电机频率。公式:
f=n2*h/60
其中,f是指目标排线电机频率,n2是上述计算求得的目标排线电机的转速h是指电机齿数,在当前实施例中h为50,60是指时间是60秒。当是在拉丝机运转过程中,可基于所求得的目标排线电机频率,对目标排线电机频率进行校正。
请继续参见图6,第一处理芯片6111上的清零检测端口6015连接至丝杆上的中点开关6016。排丝杆是一用于辅助排线的部件,中点开关6016是设置在丝杆中点的位置。当丝杆上的移动件在移动过程中,接触到中点开关6016时则会触发高电平信号(其他实施例中,也可以是低电平),高电平信号经清零检测端口6015反馈至第一处理芯片6111,以清除对于中点开关6016之前脉冲数进行清零,可减少误差的累计。
第一处理芯片6111上的换相检测端口6018连接至丝杆两侧所设的限位开关6017。换相检测端口6018包括正向换相检测端口(图未示)和反向换相检测端口(图未示),限位开关6017包括正向限位开关(图未示)和反向限位开关(图未示),正向限位开关和反向限位开关是分别设置在丝杆两侧,分别连接正向换相检测端口和反向换相检测端口,当丝杆上的移动件在排线电机的驱动下移动至丝杆两侧触碰到该限位开关时,则会触发该限位开关闭合(在其他实施例中,也可以是触发限位开关断开)。当限位开关6017闭合时,限位开关6017对应的换相检测端口6018会检测到一高电平(其他实施例中,也可以是低电平),并输出至第一处理芯片6111,以使第一处理芯片6111生成控制排线电机反向转动的控制指令,并将该控制指令发送至驱动电路6300中用于控制排线电机的电路处,以控制排线电机反向运转。
电流检测端口6022用于获取驱动电路6300输出至各个电机的电流,以供第一处理芯片6111判断最终输出至该电机的电流是否存在异常,或者是判断最终输出至当前电机的电流是否如控制电路6100计算所得的电流。由于当前实施例中,拉丝机集成控制装置6000控制拉伸电机、收线电机和排线电机,所以电流检测端口6022可分别检测到最终发向每个电机(其中,电机包括如图所示的电机6024、电机6025和电机6026)的驱动信号对应的电流值。当第一处理芯片6111通过电流检测端口6022检测到发向某一电机的电流存在异常,则会进一步将该信息以通过人机端口6010送至人机交互电路6012,再由人机交互电路6012的输出端人机界面形式反馈给用户,或者是触发警报,又或者是由第一处理芯片6111生成暂时停机的控制指令,以控制拉丝机暂停,然后供用户检测异常原因。
其中,电流检测端口6022还用于从软件上实现过流保护,以避免因电流过大,造成电路异常损坏。
可以理解的,在其他实施例中,本申请所提供的拉丝机集成控制装置6000中的第一处理芯片6111还包括:电压检测端口(图未示)和调速电压输入端口(图未示)。其中,电压检测端口用于在张力检测部件是张力摆杆时,获取张力摆杆反馈的电压。调速电压输入端口是用于获取用户输入的目标电机频率对应的电压值。
第一处理芯片6111还包括制动控制端口6027,制动控制端口6027连接刹车控制回路(图未示)的第二输入端,用于将制动控制指令经该端口输出至驱动电路6300中的刹车控制回路处,以使得刹车控制回路导通刹车控制回路的第一输入端和输出端,以驱动刹车控制回路输出端所连接的电磁阀(图未示),以抱死收线电机,克服收线电机停机时的惯性。具体的,刹车控制回路的输出端连接电磁阀,电磁阀连接收线电机。
第一处理芯片6111还包括人机端口6010,用于与人机交互电路6012连接,使得第一处理芯片6111实现与人机交互电路6012进行通信和交互数据。具体的,人机交互电路6012所包括的结构请参见下文人机交互电路6012部分的阐述。
请继续参见图3,第一处理芯片6111还包括:扩展接口6011。扩展接口6011用于为该装置扩展功能提供了接口。具体的,扩展接口6011可以外接一可进行如简单信号处理的芯片,用于对简单信号进行电平转换的辅助工作。在其他实施例中,扩展接口6011还可以接带有低端的ARM芯片,可以减少人机交互电路6012中主板CPU的负载以及资源压力等。
第一处理芯片6111还包括:点动开关端口6004和复位端口6001,点动开关端口6004与一点动开关(图未示)连接,用于获取点动开关输出的指令。当用户通过点动开关输入一点动指令时,第一处理芯片6111通过点动开关6004获取到点动开关输入的指令时,则会基于点动指令生成一可驱动电机前进一点(在其他实施例中可以定义为一步)的脉宽调制指令,并输出至驱动电路6300,以由驱动电路6300生成控制各个电机转动预设距离的驱动控制指令。其中,需要说明的是,点动开关多在调试或者拉丝机启动之前穿线时启用。
第一处理芯片6111还包括速度给定端口6005,速度给定端口6005用于获取用户希望电机运转的频率(在其他实施例中,也可以是速度)。其中,在当前实施例中,速度给定端口6005与拉丝机集成控制装置中的一旋钮开关连接,用于获取用户经过旋钮开关输入的目标拉伸电机频率。
第一处理芯片还包括:存储芯片端口6006。其中,存储芯片端口6006用于与存储芯片连接。所连接的存储芯片是用于存储第一处理芯片6111所需执行的功能对应的算法,或者是第一处理芯片6111获取到的数据或者是计算所得。
复位端口6001与一个复位开关连接,用于输出指令至第一处理芯片6111,以使得第一处理芯片6111复位相关数据。其中相关数据包括:拉丝计米数。在其他实施例中,复位开关还用于复位故障报警,即当拉丝机或者是集成控制装置中发生故障时,会产生故障报警,当解决了当前的故障之后,可以采用复位开关清除掉故障报警。
第一处理芯片6111还包括:缺相检测端口6007。缺相检测端口6007与驱动电路6300中的缺相检测电路(图6未示)的输出端连接,用于获取缺相检测电路检测结果。当检测到外部电源电路输入至驱动电路的电信号存在缺相时,则会经缺相检测端口6007将检测结果反馈至第一处理芯片6111,第一处理芯片6111在接收到该检测结果后,对应生成暂时停机的控制指令或其他指令,提示用户以便进行检修。
第一处理芯片6111还包括母线电压检测端口6008,用于检测直流母线上的电压,以判断直流母线电压是否超出设定的电压值。
第一处理芯片6111还包括调试端口6009,其中,调试端口6009是用于对集成控制装置中的程序数据进行调试或者是更新时使用。
第一处理芯片6111还包括缓冲接触端口6019,缓冲接触端口6019连接至驱动电路6300中缓冲保护电路(图6未示),以控制缓冲保护电路对电路实施保护,避免因电流变化过快,对后续的元器件造成过大的冲击,从而造成元器件的损坏。
第一处理芯片还保护温度检测端口6021,温度检测端口6021连接至温度传感器6020。在当前实施例中,温度传感器6020是设置在拉丝机集成控制装置中驱动电路上,具体是设置在驱动电路中发热器件的表面,用于监测发热器件的温度,并反馈至第一处理芯片6111处,以实现监测驱动电路6300中发热部件的温度,当监测得到发热器件的温度高于预设的报警值时,第一处理芯片会启动报警措施。具体的,报警措施包括:启动暂停用于降温,或者是发出警报以告知用户。
在其他实施例中,温度传感器6020还可以设置在其他所需的进行温度检测的位置。如拉丝机冷却系统中某处,用于实时监测冷却系统中冷却液的温度。
第一处理芯片6111还包括EST端口6002、RUN端口6003和LED端口6023。EST端口6002是急停端口,用于输出急停指令。其中,LED端口6023是用于连接指示灯,用于第一处理芯片控制指示灯的开关或者关闭。
对应的,在当前实施例中,在已知目标伸线电机频率、目标收线电机频率和目标排线电机频率后,控制电路中的第一处理芯片分别计算求得对应目标拉伸电机频率、目标收线电机频率和目标排线电机频率的电流,由于电机中的电阻可以看作是固定不变,所以可以基于欧姆定律或者其他相关电学原理求得各个电机频率对应的电压。然后基于求得的电压值求得驱动该电机的占空比值,最终第一处理芯片基于求得的占空比值并生成脉宽调制指令,并发送至驱动电路,以使得驱动电路输出对应的驱动信号至电机,使得各个电机在满足张力平衡的要求下进行运转。驱动电路中的IGBT驱动芯片6121(或IGBT驱动芯片6122和IGBT驱动芯片6123)在获取到脉宽调制指令后,基于脉宽调制指令生成控制IGBT组6321、IGBT组6322和IGBT组6323中各个IGBT通断的驱动指令,以使得对应的IGBT可输出对应的驱动信号至所连接的电机6024、电机6025和电机6026。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种集成控制装置,其特征在于,所述集成控制装置用于对多个待驱动设备进行控制,所述集成控制装置包括:控制电路;
所述控制电路包括一第一处理芯片,所述第一处理芯片包括多个脉宽调制端口,所述多个脉宽调制端口分别与所述多个待驱动设备连接,所述第一处理芯片用于分别通过所述多个脉宽调制端口向所述多个待驱动设备输出脉宽调制指令,以驱动所述多个待驱动设备。
2.根据权利要求1所述的集成控制装置,其特征在于,所述控制电路还包括缓冲器件,所述脉宽调制端口通过所述缓冲器件与所述待驱动设备连接,所述缓冲器件用于转换所述脉宽调试端口输出的脉宽调制指令,以使所述脉宽调制指令与所述待驱动设备匹配。
3.根据权利要求2所述的集成控制装置,其特征在于,所述控制电路还包括过流检测回路和电流检测回路,所述过流检测回路连接所述第一处理芯片中的IO端口,用于对输出至所述待驱动设备的电流进行过流检测,并将所述过流检测结果反馈至所述第一处理芯片,所述电流检测回路连接所述第一处理芯片中的ADC端口,用于检测输出至所述待驱动设备的驱动信号对应的电流值,并反馈至所述第一处理芯片。
4.根据权利要求1所述的集成控制装置,所述第一处理芯片还包括:人机交互端口,所述集成控制装置还包括:人机交互电路,所述人机交互电路连接于所述人机交互端口;
所述人机交互电路包括第二处理芯片、PHY和/或无线芯片,所述PHY和/或所述无线芯片与所述第二处理芯片连接,所述PHY用于为外部终端与所述人机交互电路通信提供通信端口,所述无线芯片用于实现所述人机交互电路与所述外部终端之间通信。
5.根据权利要求1所述的集成控制装置,其特征在于,所述第一处理芯片包括:预设数量个扩展端口,所述扩展端口用于外接设定的器件。
6.根据权利要求5所述的集成控制装置,其特征在于,所述集成控制装置还包括:第三处理芯片,所述第三处理芯片连接于一所述扩展端口,所述第三处理芯片用于对所述第一处理芯片的至少部分输入信号和/或输出信号进行电平转换。
7.根据权利要求1所述的集成控制装置,其特征在于,所述第一处理芯片还包括:外设驱动回路,所述外设驱动回路用于转换输入所述第一处理芯片或自所述第一处理芯片输出的信号,以使得所述信号可以匹配所述第一处理芯片或所述待驱动设备。
8.根据权利要求1所述的集成控制装置,其特征在于,所述集成控制装置还包括:驱动电路;
所述第一处理芯片的脉宽调制端口通过所述驱动电路连接于所述待驱动设备,所述驱动电路用于响应所述第一处理芯片输出的脉宽调制指令,输出对应所述脉宽调制指令的驱动信号至所述待驱动设备。
9.根据权利要求8所述的集成控制装置,其特征在于,当所述待驱动设备是电机时,所述驱动电路还包括:
逆变电路,所述逆变电路包括设定数量个IGBT驱动芯片和设定数量个IGBT组;每个所述IGBT驱动芯片的输入端分别与所述第一处理芯片中的一脉宽调制端口连接,所述IGBT驱动芯片的输出端与一所述IGBT组的输入端连接,每个所述IGBT组的输出端连接所述电机;
每个所述IGBT驱动芯片用于根据所述脉宽调制端口输出的一脉宽调制指令生成驱动指令,并输出所述驱动指令至所述IGBT组;
每个所述IGBT组用于根据接收到的所述驱动指令,生成所述驱动信号输出至其连接的电机。
10.根据权利要求8所述的集成控制装置,其特征在于,所述驱动电路还包括:电源转换电路,所述电源转换电路输入端连接于所述驱动电路中直流母线处,所述电源转换电路的输出端连接于所述第一处理芯片,用于对所述直流母线输入的电源信号进行转换,以为所述第一处理芯片提供电源。
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