CN201017236Y - 双通道嵌入式数字伺服控制板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于多路输出控制的双通道嵌入式数字伺服控制板。本数字伺服控制板采用了全数字调节方式，替代了大量的电位器调节，有效地降低了硬件使用故障率，并且在一块控制板上集成了双通道的控制功能，使拼组系统的硬件资源得到有效降低。通过更改控制板软件，可以实现更加先进的控制功能，向模糊控制和自适应控制方向发展。
Description
技术领域：本实用新型涉及一种用于多路输出控制的双通道嵌入式数字伺服控制板。
背景技术
现有的伺服控制板采用单通道控制，和工业控制计算机连接采用ISA总线连接，使用八位单片机控制D/A转换电路；控制板由单片机、功率放大电路、A/D转换电路、采样保持电路、模拟开关电路、滤波电路、信号放大电路、桥压电路、D/A转换电路、DB9针转换头、DB9眼转换头、ISA总线接口电路组成；控制板上的输入输出参数调节采用模拟方式，输出控制通道仅有一路。
发明内容
本实用新型是一种能够适用于多路输出控制的双通道嵌入式数字伺服控制板。本实用新型的技术解决方案是，单片机经双通道D/A转换电路与双功率放大电路连接，双功率放大电路与DB9针转换头连接，DB9针转换头接伺服阀线检测电路与单片机连接；单片机输出与串口D/A转换芯片的一端连接，串口D/A转换电路的另一端经双功放电路与双桥压电路连接，双桥压电路连接到DB9眼转换头，双桥压电路通过桥压测量电路与单片机连接，DB9眼转换头又通过传感器检测电路和单片机连接，DB9眼转换头再连接双信号放大电路，双信号放大电路接双滤波电路，双滤波电路接模拟开关电路，模拟开关电路接采样保持电路，采样保持电路接A/D转换电路，A/D转换电路再接回单片机；单片机与双口数据随机存储器相接，双口数据随机存储器经ISA总线与上位机相接。本实用新型的优点是采用了全数字调节方式，替代了大量的电位器调节，有效地降低了硬件使用故障率，并且在一块控制板上集成了双通道的控制功能，使拼组系统的硬件资源得到有效降低，通过更改控制板软件，可以实现更加先进的控制功能，向模糊控制和自适应控制方向发展。该数字伺服控制板分总线结构、单片机及通信设计、输入回路、输出回路、控制板软件设计、安全保护与故障检测六个方面。为了保证数字伺服控制板与工业控制计算机的广泛兼容性，选择了ISA总线结构，这样，数字伺服控制板可以直接插入工业控制计算机的机箱内，每块板具有双通道控制能力，应变式传感器和电液伺服阀直接与该板连接，组成可拼组的数字式伺服控制系统。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型包括单片机1、双通道D/A转换电路2、双功率放大电路3、A/D转换电路4、采样保持电路5、模拟开关电路6、双滤波电路7、双信号放大电路8、双桥压电路9、串口D/A转换电路10、双功放电路11、DB9针转换头12、DB9眼转换头13、双口随机存储器14、伺服阀线检测电路15、桥压测量电路16、传感器线检测电路17、ISA总线接口电路18。
数字伺服控制板的控制核心采用16位单片机1，实现反馈信号的输入、控制算法的实现、控制信号的输出、故障检测，以及与上位机的通信等。其中，与主控计算机的通信采用双口数据随机存储器实现。
1.传感器信号经DB9眼转换头13进入本数字伺服控制板，信号由双信号放大电路8放大后，再经过双滤波电路7送入模拟开关电路6，之后信号送入采样保持电路5，然后进入A/D转换电路4，输出的数据送给单片机1，单片机1再连接双口数据随机存储器14，通过ISA总线接口技术连接上位机，使上位机获得反馈数据。
2.单片机1送桥压到串口D/A转换电路10，再经双功放电路11，送到DB9眼转换头13，通过外部电缆线连接到传感器，给传感器供桥压；同时DB9眼转换头[13]通过传感器线检测电路17，连接到单片机1，一旦发生传感器线断裂，上位机通过单片机1立即就会得到报告，随即采集应急措施，保证控制系统的安全；DB9眼转换头13通过桥压测量电路16连接到单片机1，用以监测桥压大小。
3.上位机获得反馈数据后，发指令给单片机1，单片机1得到指令后发出控制信号，在输出回路中采用双通道D/A转换电路2，将计算机传送到控制板的两路控制命令转换为模拟量，再经由双功率放大电路3输出到DB9针转换头12，进而通过外部电缆连接到伺服阀。DB9针转换头[12]通过伺服阀线检测电路17连接到单片机1，一旦发生伺服阀线断裂，上位机通过单片机立即就会得到报告，随即采集应急措施，保证控制系统的安全。
4.单片机[1]与上位机的通信采用双口数据随机存储器14，本数字伺服控制板上的单片机和上位机十分方便地实现了实时数据通信，其中主要有反馈信号的传送、指令信号的传送、各种状态的识别、控制参数的传送，保证上位机能够实时监控本数字伺服板。
5.运行于本数字伺服控制板上单片机的软件，采用汇编语言设计开发，主要负责数字PID运算以及其他一些辅助功能，如数据通信、自检测、数字调节激励电压、安全保护与故障检测、颤振实现、设置上限值及下限值等。尤其式数字PID控制算法的实现，使数字伺服控制板具备了全数字调节方式。
Claims (1)
1.一种双通道嵌入式数字伺服控制板，包括单片机、D/A转换电路、功率放大电路、采样保持电路、模拟开关电路、滤波电路、信号放大电路、桥压电路，其特征是，单片机经双通道D/A转换电路与双功率放大电路连接，双功率放大电路与DB9针转换头连接，DB9针转换头接伺服阀线检测电路与单片机连接；单片机输出与串口D/A转换芯片的一端连接，串口D/A转换电路的另一端经双功放电路与双桥压电路连接，双桥压电路连接到DB9眼转换头，双桥压电路通过桥压测量电路与单片机连接，DB9眼转换头又通过传感器检测电路和单片机连接，DB9眼转换头再连接双信号放大电路，双信号放大电路接双滤波电路，双滤波电路接模拟开关电路，模拟开关电路接采样保持电路，采样保持电路接A/D转换电路，A/D转换电路再接回单片机；单片机与双口数据随机存储器相接，双口数据随机存储器经ISA总线与上位机相接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2009121296A1 (zh) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 北大方正集团有限公司 | 一种梯形激励脉冲发生方法及装置 |
| CN105020456A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-11-04 | 成都雷克尔科技有限公司 | 一种基于逻辑放大电路的升压双滤波式触摸式节水龙头 |
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