CN216623035U - 一种扣压机集成控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种扣压机集成控制系统，包括控制电路和人机交互界面电路，控制电路和人机交互界面电路电连接，控制电路包括可编程逻辑芯片，可编程逻辑芯片分别电连接有压力传感器、电子尺和固态继电器，固态继电器电连接有电磁阀，本实用新型替代传统的继电器加感应开关的组合，提升设备的精度以及设备控制系统的使用寿命，同时降低控制系统维护、维修的难度；优化精度的同时简化扣压工作的操作难度，使设备的行程、扣压值等参数简单可调，简化工人的操作难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种扣压机集成控制系统，属于液压机械制造技术领域。
背景技术
目前，市面上的扣压机的电控系统大多数采用电磁继电器加感应开关控制，或者使用PLC加电磁继电器控制，前者感应开关精度不够，后者占用电控面积太大；而且两者由于电磁继电器本身反应时间很不稳定、触点老化、触点起弧等问题，导致设备精度很不稳定，有时还会导致设备无法工作，从而导致了这类设备精度低、维修率高的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种扣压机集成控制系统，替代传统的继电器加感应开关的组合，提升设备的精度以及设备控制系统的使用寿命，同时降低控制系统维护、维修的难度；优化精度的同时简化扣压工作的操作难度，使设备的行程、扣压值等参数简单可调，简化工人的操作难度。
本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：一种扣压机集成控制系统，包括控制电路和人机交互界面电路，控制电路和人机交互界面电路电连接，控制电路包括可编程逻辑芯片，可编程逻辑芯片分别电连接有压力传感器、电子尺和固态继电器，固态继电器电连接有电磁阀。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述控制电路包括可编程逻辑芯片U1，可编程逻辑芯片U1的型号为IAP15F2K61S2-LQFP44，可编程逻辑芯片U1的7脚经电阻R23接电子尺，可编程逻辑芯片U1的8脚经电阻R24接压力传感器，可编程逻辑芯片U1的7脚经电容C9接地，可编程逻辑芯片U1的8脚经电容C10接地。
所述可编程逻辑芯片U1的13脚经串联的发光二极管LED3和电阻R21接5V电压，可编程逻辑芯片U1的15脚经串联的发光二极管LED4和电阻R22接5V电压，可编程逻辑芯片U1的14脚经电容C11接地。
所述可编程逻辑芯片U1的3脚经电阻R25接地，可编程逻辑芯片U1的3脚接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接固态继电器J9的1脚，三极管Q2的发射极分别接电阻R26的一端和电阻R27的一端，电阻R26的另一端接地，电阻R27的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接固态继电器J9的2脚，三极管Q1的发射极接地，固态继电器J9的1脚与固态继电器J10的1脚一同接入12V，固态继电器J10的2脚接预留输入点位，预留输入点位与可编程逻辑芯片U1连接。
所述可编程逻辑芯片U1的4脚、5脚接集成电路U2，集成电路U2的型号为MAX232，可编程逻辑芯片U1的4脚接集成电路U2的9脚，可编程逻辑芯片U1的5脚接集成电路U2的10脚，集成电路U2的15脚接地，集成电路U2的16脚接5V电压，集成电路U2的16脚经电容C8接集成电路U2的15脚，集成电路U2的1脚经电容C4接集成电路U2的3脚，集成电路U2的2脚经电容C3接5V电压，集成电路U2的4脚经电容C5接集成电路U2的5脚，集成电路U2的6脚经电容C6接地，集成电路U2的7脚、8脚接插头J105，插头J105接人机交互界面电路。
所述控制电路还包括集成电路U3，集成电路U3的型号为LM2596，集成电路U3的1脚接12V电压，集成电路U3的1脚经电容C2接地，集成电路U3的2脚经电感L1接5V电压，集成电路U3的2脚经电感L1接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，集成电路U3的2脚经二极管D2接地，集成电路U3的3脚、5脚接地，集成电路U3的4脚接5V电压。
所述5V电压经串联的电阻R28和发光二极管LED1接地，12V电压经串联的电阻R29和发光二极管LED2接地，12V电压经集成电路U2H接地，集成电路U2H的型号为ULN2003。
所述人机交互界面电路包括集成电路U101，集成电路U101的型号为IAP15W413AS-QFN28，集成电路U101的27脚、28脚接显示屏LCD1，显示屏LCD1的型号为LCD12864-378，集成电路U101的27脚接显示屏LCD1的8脚，集成电路U101的28脚接显示屏LCD1的9脚，显示屏LCD1的7脚经电容C101接地，显示屏LCD1的6脚接地，显示屏LCD1的5脚经电阻R101接5V电压。
所述集成电路U101的8脚接5V电压，集成电路U101的8脚经电容C102接地，集成电路U101的10脚接地，集成电路U101的11脚接可编程逻辑芯片U1的4脚，集成电路U101的12脚接可编程逻辑芯片U1的5脚。
所述集成电路U101的18脚经串联的电阻R103和发光二极管LED102接地，集成电路U101的17脚经串联的电阻R104和发光二极管LED103接地，集成电路U101的16脚经串联的电阻R105和发光二极管LED104接地，集成电路U101的15脚经串联的电阻R106和发光二极管LED105接地，集成电路U101的14脚经串联的电阻R107和发光二极管LED106接地，5V电压经串联的电阻R102和发光二极管LED101接地。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、控制精度从0.3mm提升到了0.1mm，精度大幅度提升；
2、固态继电器平均使用寿命5000万次，远远超出了设备的使用寿命；
3、操作简单，参数调节比较方便；
4、增加了行程调节功能，能控制设备不必要的动作，大幅提高生产效率；
5、直接检测系统压力，使得控制更加精准。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统的电气原理框图；
图2为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中控制电路第一部分的电路原理图；
图3为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中控制电路第二部分的电路原理图；
图4为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中控制电路第三部分的电路原理图；
图5为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中控制电路第四部分的电路原理图；
图6为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中控制电路第五部分的电路原理图；
图7为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中控制电路第六部分的电路原理图；
图8为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中人机交互界面电路第一部分的电路原理图；
图9为本实用新型实施例中一种扣压机集成控制系统中人机交互界面电路第二部分的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例：
如图1所示，一种扣压机集成控制系统，包括控制电路和人机交互界面电路，控制电路和人机交互界面电路电连接，控制电路包括可编程逻辑芯片，可编程逻辑芯片分别电连接有压力传感器、电子尺和固态继电器，固态继电器电连接有电磁阀，固态继电器的数量为两个。
如图2-7所示，控制电路包括可编程逻辑芯片U1，可编程逻辑芯片U1的型号为IAP15F2K61S2-LQFP44，可编程逻辑芯片U1的7脚经电阻R23接电子尺，可编程逻辑芯片U1的8脚经电阻R24接压力传感器，可编程逻辑芯片U1的7脚经电容C9接地，可编程逻辑芯片U1的8脚经电容C10接地。
可编程逻辑芯片U1的13脚经串联的发光二极管LED3和电阻R21接5V电压，可编程逻辑芯片U1的15脚经串联的发光二极管LED4和电阻R22接5V电压，可编程逻辑芯片U1的14脚经电容C11接地。
可编程逻辑芯片U1的3脚经电阻R25接地，可编程逻辑芯片U1的3脚接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接固态继电器J9的1脚，三极管Q2的发射极分别接电阻R26的一端和电阻R27的一端，电阻R26的另一端接地，电阻R27的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接固态继电器J9的2脚，三极管Q1的发射极接地，固态继电器J9的1脚与固态继电器J10的1脚一同接入12V，固态继电器J10的2脚接预留输入点位，预留输入点位与可编程逻辑芯片U1连接，通过可编程逻辑芯片U1的脚位控制继电器的开启与关闭。
可编程逻辑芯片U1的4脚、5脚接集成电路U2，集成电路U2的型号为MAX232，可编程逻辑芯片U1的4脚接集成电路U2的9脚，可编程逻辑芯片U1的5脚接集成电路U2的10脚，集成电路U2的15脚接地，集成电路U2的16脚接5V电压，集成电路U2的16脚经电容C8接集成电路U2的15脚，集成电路U2的1脚经电容C4接集成电路U2的3脚，集成电路U2的2脚经电容C3接5V电压，集成电路U2的4脚经电容C5接集成电路U2的5脚，集成电路U2的6脚经电容C6接地，集成电路U2的7脚、8脚接插头J105，插头J105接人机交互界面电路。
控制电路还包括电源模块TP1，通过电源模块TP1得到5V和12V电压。
控制电路还包括集成电路U3，集成电路U3的型号为LM2596，集成电路U3的1脚接12V电压，集成电路U3的1脚经电容C2接地，集成电路U3的2脚经电感L1接5V电压，集成电路U3的2脚经电感L1接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，集成电路U3的2脚经二极管D2接地，集成电路U3的3脚、5脚接地，集成电路U3的4脚接5V电压。
5V电压经串联的电阻R28和发光二极管LED1接地，12V电压经串联的电阻R29和发光二极管LED2接地，12V电压经集成电路U2H接地，集成电路U2H的型号为ULN2003。
如图8-9所示，人机交互界面电路包括集成电路U101，集成电路U101的型号为IAP15W413AS-QFN28，集成电路U101的27脚、28脚接显示屏LCD1，显示屏LCD1的型号为LCD12864-378，集成电路U101的27脚接显示屏LCD1的8脚，集成电路U101的28脚接显示屏LCD1的9脚，显示屏LCD1的7脚经电容C101接地，显示屏LCD1的6脚接地，显示屏LCD1的5脚经电阻R101接5V电压。
集成电路U101的8脚接5V电压，集成电路U101的8脚经电容C102接地，集成电路U101的10脚接地，集成电路U101的11脚接可编程逻辑芯片U1的4脚，集成电路U101的12脚接可编程逻辑芯片U1的5脚；两者通过TTL/RS232通讯。
集成电路U101的18脚经串联的电阻R103和发光二极管LED102接地，集成电路U101的17脚经串联的电阻R104和发光二极管LED103接地，集成电路U101的16脚经串联的电阻R105和发光二极管LED104接地，集成电路U101的15脚经串联的电阻R106和发光二极管LED105接地，集成电路U101的14脚经串联的电阻R107和发光二极管LED106接地。
5V电压经串联的电阻R102和发光二极管LED101接地。
工作原理：可编程逻辑芯片不断采集电子尺与压力传感器的数据，读取设备的模具位置，同时控制固态继电器的通断，以控制设备的动作。
用电子尺采集设备的当前尺寸，压力传感器采集压力，可编程逻辑芯片通过ADC信号采集分析设备的尺寸与压力的状态，然后控制电磁阀进行动作；操作者可以通过人机交互界面识别设备当前的尺寸与调整参数，此外，人机交互界面可以用专用的调整面板，也可以用工业串口屏，实现多种控制方式的互换。
此控制线路还预留了六路开关输入、两路ADC输入以及六路输出口，以及一路TTL/RS232通讯口，可以实现附加功能的扩展以及自动化的需求。
本实用新型用电子尺代替传统的感应器，实现设备位置的精准测控，用压力传感器测量系统压力，同时，用可编程逻辑芯片通过信号采集时刻分析设备的状态以及时做出回应。同时，用反应灵敏的固态继电器来代替传统的电磁继电器，解决了电磁继电器反应时间不稳定、触点起弧、接触不良以及老化等问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种扣压机集成控制系统，其特征在于：包括控制电路和人机交互界面电路，控制电路和人机交互界面电路电连接，控制电路包括可编程逻辑芯片，可编程逻辑芯片分别电连接有压力传感器、电子尺和固态继电器，固态继电器电连接有电磁阀。
2.根据权利要求1所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述控制电路包括可编程逻辑芯片U1，可编程逻辑芯片U1的型号为IAP15F2K61S2-LQFP44，可编程逻辑芯片U1的7脚经电阻R23接电子尺，可编程逻辑芯片U1的8脚经电阻R24接压力传感器，可编程逻辑芯片U1的7脚经电容C9接地，可编程逻辑芯片U1的8脚经电容C10接地。
3.根据权利要求2所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述可编程逻辑芯片U1的13脚经串联的发光二极管LED3和电阻R21接5V电压，可编程逻辑芯片U1的15脚经串联的发光二极管LED4和电阻R22接5V电压，可编程逻辑芯片U1的14脚经电容C11接地。
4.根据权利要求3所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述可编程逻辑芯片U1的3脚经电阻R25接地，可编程逻辑芯片U1的3脚接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接固态继电器J9的1脚，三极管Q2的发射极分别接电阻R26的一端和电阻R27的一端，电阻R26的另一端接地，电阻R27的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接固态继电器J9的2脚，三极管Q1的发射极接地，固态继电器J9的1脚与固态继电器J10的1脚一同接入12V，固态继电器J10的2脚接预留输入点位，预留输入点位与可编程逻辑芯片U1连接。
5.根据权利要求4所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述可编程逻辑芯片U1的4脚、5脚接集成电路U2，集成电路U2的型号为MAX232，可编程逻辑芯片U1的4脚接集成电路U2的9脚，可编程逻辑芯片U1的5脚接集成电路U2的10脚，集成电路U2的15脚接地，集成电路U2的16脚接5V电压，集成电路U2的16脚经电容C8接集成电路U2的15脚，集成电路U2的1脚经电容C4接集成电路U2的3脚，集成电路U2的2脚经电容C3接5V电压，集成电路U2的4脚经电容C5接集成电路U2的5脚，集成电路U2的6脚经电容C6接地，集成电路U2的7脚、8脚接插头J105，插头J105接人机交互界面电路。
6.根据权利要求5所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述控制电路还包括集成电路U3，集成电路U3的型号为LM2596，集成电路U3的1脚接12V电压，集成电路U3的1脚经电容C2接地，集成电路U3的2脚经电感L1接5V电压，集成电路U3的2脚经电感L1接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，集成电路U3的2脚经二极管D2接地，集成电路U3的3脚、5脚接地，集成电路U3的4脚接5V电压。
7.根据权利要求6所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述5V电压经串联的电阻R28和发光二极管LED1接地，12V电压经串联的电阻R29和发光二极管LED2接地，12V电压经集成电路U2H接地，集成电路U2H的型号为ULN2003。
8.根据权利要求7所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述人机交互界面电路包括集成电路U101，集成电路U101的型号为IAP15W413AS-QFN28，集成电路U101的27脚、28脚接显示屏LCD1，显示屏LCD1的型号为LCD12864-378，集成电路U101的27脚接显示屏LCD1的8脚，集成电路U101的28脚接显示屏LCD1的9脚，显示屏LCD1的7脚经电容C101接地，显示屏LCD1的6脚接地，显示屏LCD1的5脚经电阻R101接5V电压。
9.根据权利要求8所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述集成电路U101的8脚接5V电压，集成电路U101的8脚经电容C102接地，集成电路U101的10脚接地，集成电路U101的11脚接可编程逻辑芯片U1的4脚，集成电路U101的12脚接可编程逻辑芯片U1的5脚。
10.根据权利要求9所述的一种扣压机集成控制系统，其特征在于：所述集成电路U101的18脚经串联的电阻R103和发光二极管LED102接地，集成电路U101的17脚经串联的电阻R104和发光二极管LED103接地，集成电路U101的16脚经串联的电阻R105和发光二极管LED104接地，集成电路U101的15脚经串联的电阻R106和发光二极管LED105接地，集成电路U101的14脚经串联的电阻R107和发光二极管LED106接地，5V电压经串联的电阻R102和发光二极管LED101接地。
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