CN201301797Y - 闭环变量泵控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变量泵控制器，其控制对象为比例电磁阀，即斜盘。压力传感器和阀芯位置传感器，将压力和流量输入转换为电信号，经过模拟信号调理电路调理变化，通过A/D转换后连接到MCU，再经D/A转换而连接到放大控制电路，以达到控制流量和压力的效果。MCU连接一个人机接口电路，以便于用户根据需要调整控制参数，同时准确了解系统工况。变量泵控制器可以整定压力，流量输入成比例的对应变量泵输出的压力和流量，即输入输出信号线性化的对应。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业自动化领域的注塑机，特别是涉及一种闭环变量泵控制器。
背景技术
变量泵控制器可以实现兼具压力、流量、负载压力反馈等多种复合控制功能，其工作原理是：系统工作时，通过改变电信号，对变量泵的斜盘进行控制和调整，就可向系统提供驱动负载所需要的压力和流量。
目前，变量泵控制器基本上采用模拟电路实现，电路结构复杂，操作复杂，并且调试电路时间长，产品的生产效率不高。采用模拟电路设计，电路产生热量高，控制器工作不稳定。现今，变量泵控制器的控制电路缺少一个直观的显示界面，用户不能直观地看到自己设置的控制参数，因此操作不方便。
实用新型内容
为克服上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型闭环变量泵控制器。
本实用新型通过如下的技术方案实现。
一种变量泵控制器，包括斜盘、阀芯位置传感器、压力传感器、压力表、模拟信号调理电路、分别与一个A/D转换模块和一个D/A转换模块相连接的MCU以及放大控制电路，其中：
该模拟信号调理电路经一个A/D转换模块连接到MCU，由MCU对控制量进行比较；
该MCU的输出口经一个D/A转换模块，再经放大控制电路连接到斜盘；
该斜盘分别连接该阀芯位置传感器和压力表，压力表连接该压力传感器，所述两个传感器经上述模拟信号调理电路和A/D转换模块连接到MCU。
压力传感器和阀芯位置传感器，将压力和流量转换为交变的电压信号，经模拟信号调理电路，调理成变化的直流电压，再经过A/D转换模块进行采样并参加运算。A/D转换后的信号连接到MCU，MCU采用双路自适应的PID算法处理，对控制量进行比较最小值输出。MCU输出信号连接到放大控制电路，所述放大控制电路采用运算放大器对输入信号和输出信号进行比较，以达到输入输出信号线性化，即完成压力、流量输入成比例的对应变量泵输出的压力和流量。其输出的脉宽调制电压输出连接到电压-电流驱动电路。在该MCU外连接一个人机接口电路，用户可以很据需要设置控制参数，同时准确了解系统工况。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：本实用新型通过对电路的全新设计，采用高性能单片机作为控制核心，实现全数字控制，提高了电路的可靠性和实用性，保证控制器工作更加稳定。此外，本实用新型的电路设计较现有技术更为精简，一方面减少电路发热量，节省能源；另一方面提高产品的生产效率，减少调试时间。MCU外接的人机接口电路便于用户根据需要设置控制参数，操作简单直观。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的原理框图；
图2根据本实用新型一优选实施例的模拟信号调理电路原理图；
图3是根据本实用新型一优选实施例的放大控制电路原理图；以及
图4是根据本实用新型一优选实施例的人机接口电路原理图。
具体实施方式
下面将参考附图对本实用新型进行详细说明。
参见图1，本实施例的控制对象为变量泵的斜盘，一种变量泵控制器，包括斜盘、阀芯位置传感器、压力传感器、压力表、模拟信号调理电路(即图1中简称的调理电路)、分别与未在图1示出的一个A/D转换模块和一个D/A转换模块相连接MCU的放大控制电路，其中：模拟信号调理电路经A/D转换模块连接到MCU，由MCU对控制量进行比较；MCU的输出口经D/A转换模块，再经放大控制电路连接到斜盘；斜盘分别连接阀芯位置传感器和压力表，压力表连接压力传感器，阀芯位置传感器和压力传感器这两者经上述模拟信号调理电路和A/D转换模块连接到MCU。
压力表一方面连接到油压系统，另一方面采集压力信号传送到压力传感器，由上述两个传感器产生的交变电信号进一步连接到调理电路。调理电路接收由阀芯位置传感器产生的交变电压信号，以测量斜盘的阀芯位置。
根据本实用新型一优选实施例，参见图2，所示电路用于测量斜盘的阀芯位置，电路通过在阀位置传感器中产生交变的电压信号，当阀芯位置变化时，阀芯位置传感器通过变换产生频率不同的电压信号，在经过以上电路调理成变化的直流电压供系统的A/D转换模块采样并参加运算。
从A/D转换模块转换后的输出信号连接到MCU。MCU采用高性能单片机采集系统的压力以及斜盘位置等信号，经过双路自适应的PID算法处理，最后控制量进行比较最小值输出，信号作用到高性能比例电磁阀，即斜盘。其作用是控制斜盘角度，从而控制系统的压力与流量。
MCU的输出信号连接到放大控制电路，根据本实用新型又一优选实施例，参见图3，所述放大控制电路由3部分组成，分别由3个运放来完成，一是三角波发生电路，由U6A及外围部件组成，二是输入电压与输出电流比较器，由U8A及外围部件组成，输出电流通过检测电阻转换成对应的电压与输入信号比较，结果输出到第三部分，即输出及驱动电路，由U6B及一个三极管和一个场效应管以及辅助零件来完成。该电路用以实现将0-5V模拟信号转换为一定范围的脉宽调制电压输出，并稳定负载电流与输入信号成正比例关系，达到从模拟电压输入到模拟电流输出的电压-电流驱动电路。采用运算放大器对输入信号和输出信号进行比较，以达到输入输出信号线性化，即，完成压力、流量输入成比例的对应变量泵输出的压力和流量。
MCU连接一个人机接口电路，根据本实用新型再一优选实施例，参见图4，用户可以通过电路中的8个按键调整控制参数。同时，用户可以直观地从数码管上看到当前系统的压力和流量参数，了解当前系统的工况。
Claims (7)
1.一种变量泵控制器，包括斜盘，其特征在于，还包括阀芯位置传感器、压力传感器、压力表、模拟信号调理电路、分别与A/D转换模块和D/A转换模块相连接的MCU以及放大控制电路，其中：
所述模拟信号调理电路经所述A/D转换模块连接到MCU，由MCU对控制量进行比较；
所述MCU的输出口经所述D/A转换模块，再经所述放大控制电路连接到斜盘；以及
所述斜盘分别连接所述阀芯位置传感器和压力表，压力表连接所述压力传感器，所述压力传感器和阀芯位置传感器这两者经所述模拟信号调理电路和A/D转换模块连接到MCU。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述压力传感器接收由与斜盘连接的压力表所采集并传输过来的压力信号。
3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述阀芯位置传感器，当所述斜盘的阀芯位置变化时，产生频率不同的电压信号。
4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述模拟信号调理电路将所述压力传感器和阀芯位置传感器这两者所产生的信号调理成为变化的直流电压，再经所述A/D转换模块采样并参加运算。
5.根据权利要求1至4其中之一所述的控制器，其特征在于，所述放大控制电路采用运算放大器对输入信号和输出信号进行比较。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述放大控制电路输出的脉宽调制电压输出连接到电压-电流驱动电路。
7.根据权利要求1至4其中之一所述的控制器，其特征在于，在所述MCU外还连接一个人机接口电路，以通过其上的按键来设置控制参数并传送回到MCU。
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- 2008-11-28 CN CNU200820180144XU patent/CN201301797Y/zh not_active Expired - Fee Related
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