CN112000046A - 一种电动滚筒智能控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动滚筒智能控制器，属于智能控制器技术领域，包括电动滚筒和控制器，所述控制器包括主控芯片、信号检测模块、信号放大器、信号转换器和显示器，所述信号检测模块用于获取外部输入信号以及对控制信号识别，信号检测模块与主控芯片相互连接，所述主控芯片对输入信号进行分析、计算和处理，并输出控制信号。能够实现控制器、电动滚筒和工控电脑之间的远程信息传输；采用主控芯片对采集的电动滚筒相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，并以工控电脑或触屏显示器为输入端进行人工指令的收集，处理器确定人工指令的优先级，进而实现以人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒控制系统。

Description

一种电动滚筒智能控制器

技术领域

本发明涉及智能控制器技术领域，特别涉及一种电动滚筒智能控制器。

背景技术

控制器(英文名称:controller)是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

专利号为CN200510018337.6公开了一种高频响直流直线电机数字控制器，属于电机自动控制技术领域，目的在于获得快速、高精度往返运动的控制效果，实现高频响直流直线电机的精密位置跟踪控制功能。本发明包括中央处理器电路，数据存储器，程序存储器，A/D转换电路，D/A转换电路，直线位移正交编码脉冲信号电路，信号隔离电路；中央处理器电路由一个电机控制专用DSP芯片，复杂可编程逻辑器件CPLD，结合外围扩展电路组成。该数字控制器充分利用电机控制专用DSP芯片将高性能DSP核C2xLP和丰富的功能外设电路集成在单个芯片上这一特点，构成了一个体积小、功耗低、可靠性高和功能比较齐全的高频响直流直线电机控制用的数字控制器，使系统的整体成本大大降低。

专利号为CN201120036374.0公开了一种无刷直流电机数字控制器，包括电源变换电路、隔离电路、逻辑控制电路和功率驱动电路，逻辑控制电路包括可编程逻辑器件和运算放大器，可编程逻辑器件与运算放大器连接。本实用新型能实现大功率无刷直流电机驱动控制功能，其包含无刷直流电机多种逻辑换向控制规律，内部将各种电源地有效隔离，避免了相互间的干扰，能有效兼容常用的+5V/+3.3V两种逻辑电平并便于外部输入数字引脚的直接对接应用，能完成工作时大电流采样输出，同时能有效抑制电机工作时产生的反电动势，降低了电磁辐射，从而提高了整个数字控制器的工作稳定性、可靠性，延长了其使用寿命。

专利号为CN201210149683.8公开了一种单相交流电机的数字控制器，包括微处理机MCU和与微处理机MCU相连的电源电路、过零检测电路、信息显示电路、信息输入电路、速度反馈电路、电机执行电路，其中电源电路、过零检测电路、电机执行电路还连接交流电源，速度检测电路、电机执行电路与单相交流电机相连。通过采集单相交流电机的实时速度与设定的参考速度形成闭环控制回路，结合采集到的交流电源过零信号，输出一定占空比的脉冲信号来控制可控硅的通断，控制单相交流电机的各种转动如正转、反转、停止，输出一定占空比的脉冲信号控制可控硅通断，实现直流分量给单相交流电机以实现制动；强电与弱电之间利光耦、变压器进行隔离，使其互不干扰，保证回路稳定。

但是上述专利均不能够实现无线远程控制，而在电机滚筒的实际运行过程中不仅要对电机进行控制，还需要对电机滚筒内部温度进行控制，现有的技术通常是采用两个控制器分别控制电机和温度，并人工手动的操作方式或者完全自动化的方式进行控制，人工手动控制过于繁琐且易出错，而全程的自动化控制过于僵化，无法满足特殊需求的工作方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动滚筒智能控制器，实现控制器、电动滚筒和工控电脑之间的远程信息传输，并以数字化将采集的信息显示在控制器显示界面上，直观的显示电动滚筒相关数据信息，进而实现远程监控；采用主控芯片对采集的电动滚筒相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，自动化调控电动滚筒的转速、温度等，并以工控电脑或触屏显示器为输入端进行人工指令的收集，处理器确定人工指令的优先级，进而实现人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动滚筒智能控制器，包括电动滚筒和控制器，所述控制器包括主控芯片、信号检测模块、信号放大器、信号转换器和显示器，所述信号检测模块用于获取外部输入信号以及对控制信号识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，信号检测模块与主控芯片相互连接，且两者之间连接有信号放大器，通过信号放大器将接收的输入信号和即将发出的控制信号放大，并对其进行滤波，所述主控芯片对输入信号进行分析、计算和处理，并输出控制信号，所述主控芯片单向连接有显示器，且两者之间连接有信号转换器，信号转换器将主控芯片发出的电信号转换为数字信号，显示器接收数字信号并显示。

进一步地，所述信号检测模块包括无线信号接收器、识别器、处理器和无线信号发射器，无线信号接收器接收外部输入信号并将信号传递至处理器，处理器对各个输入信号进行分类、删除和输出处理，识别器接收。

进一步地，所述电动滚筒包括驱动电机、减速器、水冷系统、转速传感器、温度传感器、转动轴和筒体，筒体沿轴线方向上通过轴承旋转连接有转动轴，转动轴的外壁上连接有水冷系统，端部通过联轴器依次连接有减速器和驱动电机，筒体的内壁上安装有转速传感器和温度传感器。

进一步地，所述水冷系统包括水泵管、输送管和水泵，水泵管通过输送管连接有水泵。

进一步地，所述无线信号接收器连接有转速传感器和温度传感器。

进一步地，所述无线信号发射器连接有驱动电机、减速器和水泵。

进一步地，所述信号检测模块通过无线信号连接有配电系统。

进一步地，所述无线信号接收器通过无线信号连接有工控电脑，无线信号接收器和工控电脑之间连接有信号转换器。

进一步地，所述显示器为触控显示屏，作为显示和输入端，分别显示输入信息和接收手动输入的控制信息。

进一步地，所述主控芯片和信号检测模块之间设置有图像处理单元，信号检测模块通过无线信号连接有现场显示器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出的一种电动滚筒智能控制器，通过无线信号在控制器和信息采集部件之间、控制器和电动滚筒运行部件之间、控制器和工控电脑之间传递信息，实现控制器、电动滚筒和工控电脑之间的远程信息传输，并以数字化将采集的信息显示在控制器显示界面上，直观的显示电动滚筒相关数据信息，进而实现远程监控；

2、本发明提出的一种电动滚筒智能控制器，采用主控芯片对采集的电动滚筒相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，自动化调控电动滚筒的转速、温度等，并以工控电脑或触屏显示器为输入端进行人工指令的收集，处理器确定人工指令的优先级，进而实现人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒控制系统。

附图说明

图1为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的控制器连接图；

图2为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的电动滚筒内部结构图；

图3为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的控制器结构图；

图4为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的信号检测模块结构图；

图5为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的主控芯片电路图；

图6为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的信号放大器电路图；

图7为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的信号转换器电路图；

图8为本发明实施例一中的电动滚筒智能控制器的信号检测模块电路图；

图9为本发明实施例二中的电动滚筒智能控制器的控制器结构图；

图10为本发明实施例三中的电动滚筒智能控制器的控制器结构图。

图中：100、电动滚筒；200、控制器；210、主控芯片；220、信号检测模块；221、无线信号接收器；222、识别器；223、处理器；224、无线信号发射器；225、配电系统；230、信号放大器；240、图像处理单元；250、信号转换器；260、显示器；110、驱动电机；120、减速器；130、水冷系统；131、水泵管；132、输送管；133、水泵；140、现场显示器；150、转速传感器；160、温度传感器；170、转动轴；180、筒体；190、工控电脑。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参阅图1至图7，一种电动滚筒智能控制器，包括电动滚筒100和控制器200，控制器200包括主控芯片210、信号检测模块220、信号放大器230、信号转换器250和显示器260，信号检测模块220用于获取外部输入信号以及对控制信号识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，信号检测模块220与主控芯片210相互连接，且两者之间连接有信号放大器230，通过信号放大器230将接收的输入信号和即将发出的控制信号放大，并对其进行滤波，主控芯片210对输入信号进行分析、计算和处理，并输出控制信号，通过无线信号在控制器200和信息采集部件之间、控制器200和电动滚筒100运行部件之间、控制器200和工控电脑190之间传递信息，实现控制器200、电动滚筒100和工控电脑190之间的远程信息传输；主控芯片210单向连接有显示器260，且两者之间连接有信号转换器250，信号转换器250将主控芯片210发出的电信号转换为数字信号，显示器260接收数字信号并显示，以数字化将采集的信息显示在控制器200显示界面上，直观的显示电动滚筒100相关数据信息，进而实现远程监控；无线信号接收器221通过无线信号连接有工控电脑190，无线信号接收器221和工控电脑190之间连接有信号转换器250。

信号检测模块220包括无线信号接收器221、识别器222、处理器223和无线信号发射器224，无线信号发射器224连接有驱动电机110、减速器120和水泵133；驱动电机110、减速器120和水泵133上均设置有无线信号接收器221，用于接收控制信号，信号检测模块220通过无线信号连接有配电系统225，配电系统225连接380V电源，用于向电动滚筒100和控制器200提供电源，无线信号接收器221接收外部输入信号并将信号传递至处理器223，处理器223对各个输入信号进行分类、删除和输出处理，识别器222接收；无线信号接收器221连接有转速传感器150和温度传感器160，转速传感器150获取转动轴170的转速信息，并将该信息传递至主控芯片210，经过处理分析，若转速超过设定的阈值，则向减速器120发出控制信号，减速器120运行调节转动轴170的转速，本实施例中的减速器120可采用变频调速器，采用主控芯片210对采集的电动滚筒100相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，自动化调控电动滚筒100的转速、温度等，并以工控电脑190或触屏显示器260为输入端进行人工指令的收集，处理器223确定人工指令的优先级，进而实现人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒100控制系统。

电动滚筒100包括驱动电机110、减速器120、水冷系统130、转速传感器150、温度传感器160、转动轴170和筒体180，筒体180沿轴线方向上通过轴承旋转连接有转动轴170，转动轴170的外壁上连接有水冷系统130，端部通过联轴器依次连接有减速器120和驱动电机110，筒体180的内壁上安装有转速传感器150和温度传感器160。

水冷系统130包括水泵管131、输送管132和水泵133，水泵管131通过输送管132连接有水泵133，水泵133驱动水泵管131中的冷却液循环流动，实现降温，与温度传感器160配合，构成温控系统，用于控制电动滚筒100内部温度。

实施例二

参阅图9，一种电动滚筒智能控制器，包括电动滚筒100和控制器200，控制器200包括主控芯片210、信号检测模块220、信号放大器230、信号转换器250和显示器260，信号检测模块220用于获取外部输入信号以及对控制信号识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，信号检测模块220与主控芯片210相互连接，且两者之间连接有信号放大器230，通过信号放大器230将接收的输入信号和即将发出的控制信号放大，并对其进行滤波，主控芯片210对输入信号进行分析、计算和处理，并输出控制信号，通过无线信号在控制器200和信息采集部件之间、控制器200和电动滚筒100运行部件之间、控制器200和工控电脑190之间传递信息，实现控制器200、电动滚筒100和工控电脑190之间的远程信息传输；主控芯片210单向连接有显示器260，且两者之间连接有信号转换器250，信号转换器250将主控芯片210发出的电信号转换为数字信号，显示器260接收数字信号并显示，以数字化将采集的信息显示在控制器200显示界面上，直观的显示电动滚筒100相关数据信息，进而实现远程监控；无线信号接收器221通过无线信号连接有工控电脑190，无线信号接收器221和工控电脑190之间连接有信号转换器250；主控芯片210和信号检测模块220之间设置有图像处理单元240，信号检测模块220通过无线信号连接有现场显示器140。

信号检测模块220包括无线信号接收器221、识别器222、处理器223和无线信号发射器224，无线信号发射器224连接有驱动电机110、减速器120和水泵133；驱动电机110、减速器120和水泵133上均设置有无线信号接收器221，用于接收控制信号，信号检测模块220通过无线信号连接有配电系统225，配电系统225连接380V电源，用于向电动滚筒100和控制器200提供电源，无线信号接收器221接收外部输入信号并将信号传递至处理器223，处理器223对各个输入信号进行分类、删除和输出处理，识别器222接收；无线信号接收器221连接有转速传感器150和温度传感器160，转速传感器150获取转动轴170的转速信息，并将该信息传递至主控芯片210，经过处理分析，若转速超过设定的阈值，则向减速器120发出控制信号，减速器120运行调节转动轴170的转速，本实施例中的减速器120可采用变频调速器，采用主控芯片210对采集的电动滚筒100相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，自动化调控电动滚筒100的转速、温度等，并以工控电脑190或触屏显示器260为输入端进行人工指令的收集，处理器223确定人工指令的优先级，进而实现人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒100控制系统。

电动滚筒100包括驱动电机110、减速器120、水冷系统130、转速传感器150、温度传感器160、转动轴170和筒体180，筒体180沿轴线方向上通过轴承旋转连接有转动轴170，转动轴170的外壁上连接有水冷系统130，端部通过联轴器依次连接有减速器120和驱动电机110，筒体180的内壁上安装有转速传感器150和温度传感器160。

水冷系统130包括水泵管131、输送管132和水泵133，水泵管131通过输送管132连接有水泵133，水泵133驱动水泵管131中的冷却液循环流动，实现降温，与温度传感器160配合，构成温控系统，用于控制电动滚筒100内部温度。

实施例三

参阅图10，一种电动滚筒智能控制器，包括电动滚筒100和控制器200，控制器200包括主控芯片210、信号检测模块220、信号放大器230、信号转换器250和显示器260，信号检测模块220用于获取外部输入信号以及对控制信号识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，信号检测模块220与主控芯片210相互连接，且两者之间连接有信号放大器230，通过信号放大器230将接收的输入信号和即将发出的控制信号放大，并对其进行滤波，主控芯片210对输入信号进行分析、计算和处理，并输出控制信号，通过无线信号在控制器200和信息采集部件之间、控制器200和电动滚筒100运行部件之间、控制器200和工控电脑190之间传递信息，实现控制器200、电动滚筒100和工控电脑190之间的远程信息传输；主控芯片210单向连接有显示器260，且两者之间连接有信号转换器250，信号转换器250将主控芯片210发出的电信号转换为数字信号，显示器260接收数字信号并显示，以数字化将采集的信息显示在控制器200显示界面上，直观的显示电动滚筒100相关数据信息，进而实现远程监控；显示器260为触控显示屏，作为显示和输入端，分别显示输入信息和接收手动输入的控制信息；主控芯片210和信号检测模块220之间设置有图像处理单元240，信号检测模块220通过无线信号连接有现场显示器140。

信号检测模块220包括无线信号接收器221、识别器222、处理器223和无线信号发射器224，无线信号发射器224连接有驱动电机110、减速器120和水泵133；驱动电机110、减速器120和水泵133上均设置有无线信号接收器221，用于接收控制信号，信号检测模块220通过无线信号连接有配电系统225，配电系统225连接380V电源，用于向电动滚筒100和控制器200提供电源，无线信号接收器221接收外部输入信号并将信号传递至处理器223，处理器223对各个输入信号进行分类、删除和输出处理，识别器222接收；无线信号接收器221连接有转速传感器150和温度传感器160，转速传感器150获取转动轴170的转速信息，并将该信息传递至主控芯片210，经过处理分析，若转速超过设定的阈值，则向减速器120发出控制信号，减速器120运行调节转动轴170的转速，本实施例中的减速器120可采用变频调速器，采用主控芯片210对采集的电动滚筒100相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，自动化调控电动滚筒100的转速、温度等，并以工控电脑190或触屏显示器260为输入端进行人工指令的收集，处理器223确定人工指令的优先级，进而实现人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒100控制系统。

电动滚筒100包括驱动电机110、减速器120、水冷系统130、转速传感器150、温度传感器160、转动轴170和筒体180，筒体180沿轴线方向上通过轴承旋转连接有转动轴170，转动轴170的外壁上连接有水冷系统130，端部通过联轴器依次连接有减速器120和驱动电机110，筒体180的内壁上安装有转速传感器150和温度传感器160。

水冷系统130包括水泵管131、输送管132和水泵133，水泵管131通过输送管132连接有水泵133，水泵133驱动水泵管131中的冷却液循环流动，实现降温，与温度传感器160配合，构成温控系统，用于控制电动滚筒100内部温度。

综上所述：本发明提出的一种电动滚筒智能控制器，通过无线信号在控制器200和信息采集部件之间、控制器200和电动滚筒100运行部件之间、控制器200和工控电脑190之间传递信息，实现控制器200、电动滚筒100和工控电脑190之间的远程信息传输，并以数字化将采集的信息显示在控制器200显示界面上，直观的显示电动滚筒100相关数据信息，进而实现远程监控；采用主控芯片210对采集的电动滚筒100相关信息进行处理并依据处理获得的结论发出对应的控制信号，自动化调控电动滚筒100的转速、温度等，并以工控电脑190或触屏显示器260为输入端进行人工指令的收集，处理器223确定人工指令的优先级，进而实现人工控制为核心，自动控制为辅的电动滚筒100控制系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动滚筒智能控制器，包括电动滚筒(100)和控制器(200)，其特征在于，所述控制器(200)包括主控芯片(210)、信号检测模块(220)、信号放大器(230)、信号转换器(250)和显示器(260)，所述信号检测模块(220)用于获取外部输入信号以及对控制信号识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，信号检测模块(220)与主控芯片(210)相互连接，且两者之间连接有信号放大器(230)，通过信号放大器(230)将接收的输入信号和即将发出的控制信号放大，并对其进行滤波，所述主控芯片(210)对输入信号进行分析、计算和处理，并输出控制信号，所述主控芯片(210)单向连接有显示器(260)，且两者之间连接有信号转换器(250)，信号转换器(250)将主控芯片(210)发出的电信号转换为数字信号，显示器(260)接收数字信号并显示。

2.如权利要求1所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述信号检测模块(220)包括无线信号接收器(221)、识别器(222)、处理器(223)和无线信号发射器(224)，无线信号接收器(221)接收外部输入信号并将信号传递至处理器(223)，处理器(223)对各个输入信号进行分类、删除和输出处理，识别器(222)接收。

3.如权利要求1所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述电动滚筒(100)包括驱动电机(110)、减速器(120)、水冷系统(130)、转速传感器(150)、温度传感器(160)、转动轴(170)和筒体(180)，筒体(180)沿轴线方向上通过轴承旋转连接有转动轴(170)，转动轴(170)的外壁上连接有水冷系统(130)，端部通过联轴器依次连接有减速器(120)和驱动电机(110)，筒体(180)的内壁上安装有转速传感器(150)和温度传感器(160)。

4.如权利要求3所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述水冷系统(130)包括水泵管(131)、输送管(132)和水泵(133)，水泵管(131)通过输送管(132)连接有水泵(133)。

5.如权利要求2所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述无线信号接收器(221)连接有转速传感器(150)和温度传感器(160)。

6.如权利要求2所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述无线信号发射器(224)连接有驱动电机(110)、减速器(120)和水泵(133)。

7.如权利要求1所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述信号检测模块(220)通过无线信号连接有配电系统(225)。

8.如权利要求2所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述无线信号接收器(221)通过无线信号连接有工控电脑(190)，无线信号接收器(221)和工控电脑(190)之间连接有信号转换器(250)。

9.如权利要求1所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述显示器(260)为触控显示屏，作为显示和输入端，分别显示输入信息和接收手动输入的控制信息。

10.如权利要求1所述的一种电动滚筒智能控制器，其特征在于，所述主控芯片(210)和信号检测模块(220)之间设置有图像处理单元(240)，信号检测模块(220)通过无线信号连接有现场显示器(140)。

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