CN207706480U - 电流型光源控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于控制器技术领域，涉及一种电流型光源控制系统包括CPU、电流采集模块、外部触发模块、存储器模块、电流输出模块、通信模块和具有用户界面的上位机；所述CPU包括连接所述电流采集模块和外部触发模块的电流采集处理模块、连接所述电流输出模块的PID调节模块、连接所述存储器模块和PID调节模块的数据计算输出模块以及连接所述数据计算输出模块的告警模块，所述存储器模块通过通信模块连接上位机。本实用新型采用数字PID技术，通过采集输出电流形成反馈来控制电流输出，使得输出电流更加精确、稳定，从而使流经LED的电流保持稳定，保证了光照的可靠性和稳定性。

Description

电流型光源控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制器技术领域，特别涉及一种电流型光源控制系统。

背景技术

电流型光源被广泛用于UV固化系统控制、非标自动化、流水线、点胶机、医疗设备、贴标机等领域。由于LED的伏安特性曲线的复杂性，受温度影响较大，容易陷入温度越高电流越大，电流越大温度越高的恶性循环，对光源有损坏的风险。而在实际使用中即使供电电压不变，电流也会有较大的波动，从而使光照强度也有较大波动，所以为保证光照的稳定性，我们对光源控制器的要求也越来越高。而电流型光源控制系统能够使流经 LED的电流保持恒定，从而保证了光照的稳定性。

因此，电流型控制器的产生就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电流型光源控制系统。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种电流型光源控制系统，包括CPU、电流采集模块、外部触发模块、存储器模块、电流输出模块、通信模块和具有用户界面的上位机；所述CPU包括连接所述电流采集模块和外部触发模块的电流采集处理模块、连接所述电流输出模块的PID调节模块、连接所述存储器模块和PID调节模块的数据计算输出模块以及连接所述数据计算输出模块的告警模块，所述存储器模块通过通信模块连接上位机。

具体的，所述告警模块具有过流、过压、欠压、断线告警功能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用数字PID技术，通过采集输出电流形成反馈来控制电流输出，使得输出电流更加精确、稳定，从而使流经LED的电流保持稳定，保证了光照的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为实施例电流型光源控制系统的功能模块图。

图2为实施例电流型光源控制系统的工作流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型的一种电流型光源控制系统，包括CPU(中央处理器)、电流采集模块、外部触发模块、存储器模块、电流输出模块、通信模块和具有用户界面的上位机；CPU包括连接电流采集模块和外部触发模块的电流采集处理模块、连接电流输出模块的PID(进程标识符)调节模块、连接存储器模块和PID调节模块的数据计算输出模块以及连接数据计算输出模块的告警模块，存储器模块通过通信模块连接上位机。

其中存储器模块的功能为：1)用于储存通信参数信息；2)工作方式、工作电流、工作时间等参数的存储；3)电流采集与输出等相关参数的存储。

外部触发模块的功能为：1)外部触发支持低电平触发、上升沿触发和下降沿触发；2)CPU通过中断方式来快速响应外部触发，控制电流输出时间与大小。

通信模块的功能为：通过网络或者RS232与上位用户界面建立连接，通过专用指令控制控制系统输出电流与时间。

用户界面的功能为：运行于上位机来给控制系统发送指令。

电流采集模块的功能为：通过对输出的电流进行采集，反馈回CPU进行计算，以实时输出需要的电流值，并保证精度。

电流采集处理模块的功能为：用于从4路输出通道采集电流，通过通道中串入采样电阻，将电阻两端电压采集，经过运算放大器处理以及滤波处理，调理成为可处理的数字信号，用于反馈调节。

PID调节模块的功能为：用于将采集的电流值与需要输出的设定电流值进行PID调节得到稳定可靠的输出电流值，通过实际调试得到需要的PID参数，最大限度的达到输出的精度与稳定性。

数据计算输出模块的功能为：通过采集上来的数据进行计算，对一些参数(采样电阻值、运算放大器放大倍数等)反相解析出实际的电流值，并推导出实际输出电流值对应的DAC(数字模拟转换器)的输出值，以确保输出电流值的准确性。

告警模块的功能为：1)对输出的电流、电压进行检测，通过与最大输出电压、电流设定值进行比较确定过流、过压状态告警；2)通过检测电压达到最大值时，是否有电流产生及电流是否达到设定值来判断负载是否处于断线状态或者欠压状态。

如图2所示，应用电流型光源控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S1、控制系统启动之后CPU先初始化所有硬件驱动；

S2、利用用户界面配置与上位机通信所需要的通信参数，存储于存储器模块；

S3、利用用户界面配置电流设置、工作模式、脉冲宽度参数，存储于存储器模块；

S4、CPU建立4个通道的电流参数，通过上位机打开通道光源来设置电流参数；

S5、建立SOCKET(端口)，利用通信模块与上位机保持通信；

S6、电流采集模块从4路输出通道采集电流，经过电流采集处理模块处理，转换为数据计算输出模块可处理的数字信号，经数据计算输出模块运算后解析出实际的电流值并推导出实际输出电流值对应的DAC的输出值；

S7、PID调节模块将采集的电流值与需要输出的设定电流值进行PID调节使电流输出模块提供稳定可靠的输出电流。

步骤S6中电流采集模块通过通道中串入采样电阻，将电阻两端电压采集，经过运算放大器处理以及滤波处理，调理成为数字信号。

步骤S5中SOCKET通过心跳包来保持通信的连续性；如果一定时间内没有指令，则关闭SOCKET。

数据计算输出模块通过对比电流、电压实测值与输出电压、电流设定值确定过流、过压状态告警，告警由CPU中的告警模块完成。

数据计算输出模块通过检测电压达到最大值时，是否有电流产生及电流是否达到设定值来判断负载是否处于断线状态或者欠压状态，告警由 CPU中的告警模块完成。

本实用新型采用数字PID技术，通过采集输出电流形成反馈来控制电流输出，使得输出电流更加精确、稳定，从而使流经LED的电流保持稳定，保证了光照的可靠性和稳定性。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种电流型光源控制系统，其特征在于，包括CPU、电流采集模块、外部触发模块、存储器模块、电流输出模块、通信模块和具有用户界面的上位机；所述CPU包括连接所述电流采集模块和外部触发模块的电流采集处理模块、连接所述电流输出模块的PID调节模块、连接所述存储器模块和PID调节模块的数据计算输出模块以及连接所述数据计算输出模块的告警模块，所述存储器模块通过通信模块连接上位机。

2.根据权利要求1所述的电流型光源控制系统，其特征在于：所述告警模块具有过流、过压、欠压、断线告警功能。