CN218886451U - 谷物贩卖机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种谷物贩卖机控制系统，包括上位机检测系统、MCU主板模块、步进电机控制模块、若干步进电机、伺服电机控制模块、若干伺服电机、开关量I/O控制模块、若干I/O设备、DAC控制模块、若干DAC通道、ADC控制模块、若干ADC通道。本实用新型能够对谷物进行上料和称重、辅料上料和称重、研磨和打包等多项操作，还可以对谷物和辅料进行恒温真空存储，使整个系统能够稳定输出客户定制的谷物营养产品。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动贩卖机技术领域，尤其涉及一种谷物贩卖机控制系统。
背景技术
由于人们生活质量的提高，越来越重视自身的健康和营养搭配，基于人们需求的基础上，从检测人体的缺失营养成分，然后搭配不同的谷物，进行研磨，打包给客户，这种服务人类的谷物贩卖机器人应育而生。
然而现有的谷物贩卖机功能较为单一，仅能进行简单的下料、称重等操作，无法根据实际情况满足高端用户的需求。
实用新型内容
为了能够设计出谷物贩卖机，需要对谷物进行上料和称重，辅料上料和称重，研磨和打包，还有对谷物和辅料的恒温真空存储的问题进行详细的设计，使整个系统能够稳定输出客户定制的谷物营养产品。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种谷物贩卖机控制系统，包括上位机检测系统、MCU主板模块、步进电机控制模块、若干步进电机、伺服电机控制模块、若干伺服电机、开关量I/O控制模块、若干I/O设备、DAC控制模块、若干DAC通道、ADC控制模块、若干ADC通道；
所述上位机检测系统与MCU主板模块相连，所述MCU主板模块分别与步进电机控制模块、伺服电机控制模块、开关量I/O控制模块、DAC控制模块、ADC控制模块相连，所述步进电机控制模块与步进电机相连，所述伺服电机控制模块与伺服电机相连，所述开关量I/O控制模块与I/O设备相连，所述DAC控制模块与DAC通道相连，所述ADC控制模块与ADC通道相连。
在本实用新型一较佳实施例中，所述步进电机包括主料螺杆上料电机、辅料螺杆送料电机、辅料8管分配器电机、主料7管分配器电机、磨糠推杆电机、贴标机械手电机、打包卷绕电机、主磨网套升降电机、下单屏伸缩电机。
在本实用新型一较佳实施例中，所述伺服电机控制模块具有两个，所述伺服电机包括主磨驱动电机、磨糠主轴电机、主磨升降电机，其中一个伺服电机控制模块与主磨驱动电机相连，另一个伺服电机控制模块与磨糠主轴电机、主磨升降电机相连。
在本实用新型一较佳实施例中，所述I/O设备包括主料真空发生器阀、主料中转仓补气阀、辅料真空阀、制冷机组、制氮机组、磨糠发热装置、打包机组、主磨水泵装置、空压机装置、主磨入料感应、打包机加热、打标机加热、打包机封口、打包机切刀气动。
在本实用新型一较佳实施例中，所述DAC通道包括举升气缸、主磨入料电磁阀。
在本实用新型一较佳实施例中，所述ADC通道包括主料中转仓、主料缺料、辅料称重、辅料满料、辅料缺料、打包机称重、空压机压力、制冷温度、羟基发生器气流、磨糠预热温度、机器仓内温度。
其中，为了进一步方便控制，所述MCU主板模块包括一个主MCU主板模块及两个副MCU主板模块。
作为优选，所述MCU主板模块采用STM32F103ZET6主控MCU。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够对谷物进行上料和称重、辅料上料和称重、研磨和打包等多项操作，还可以对谷物和辅料进行恒温真空存储，使整个系统能够稳定输出客户定制的谷物营养产品。
附图说明
图1为本实用新型的谷物贩卖机控制系统的系统框图；
图2为本实用新型的谷物贩卖机控制系统的电路原理图；
图3为本实用新型的谷物贩卖机控制系统的硬件架构局部图A；
图4为本实用新型的谷物贩卖机控制系统的硬件架构局部图B；
图5为本实用新型的另一实施例的主MCU控制的硬件框架图；
图6为本实用新型的另一实施例的副MCU1控制的硬件框架图；
图7为本实用新型的另一实施例的副MCU2控制的硬件框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的一种谷物贩卖机控制系统，包括上位机检测系统、MCU及若干子功能模块，上位机检测系统与MCU采用485通讯。结合图2所示，主控MCU采用STM32F103ZET6芯片，通过USART、PWM、I/O、ADC、DAC等接口与子功能模块相连。MCU主板模块主要的任务是与上位机检测系统485通讯，把人体检测的数据所需要的谷物配方告知主控MCU，让MCU来协调谷物中转仓，进行称重来控制谷物所需的质量，主控盒下发到研磨仓，启动研磨电机进行研磨成粉，然后再启动打包机系统，进行打包出库，客户取出，流程完成。
实施例1：
具体地，结合图3、图4所示的硬件架构图，该控制系统包括MCU主板模块、步进电机控制模块、若干步进电机、伺服电机控制模块、若干伺服电机、开关量I/O控制模块、若干I/O设备、DAC控制模块、若干DAC通道、ADC控制模块、若干ADC通道。
所述MCU主板模块分别与步进电机控制模块、伺服电机控制模块、开关量I/O控制模块、DAC控制模块、ADC控制模块相连，所述步进电机控制模块与步进电机相连，所述伺服电机控制模块与伺服电机相连，所述开关量I/O控制模块与I/O设备相连，所述DAC控制模块与DAC通道相连，所述ADC控制模块与ADC通道相连。
其中，所述步进电机包括主料螺杆上料电机、辅料螺杆送料电机、辅料8管分配器电机、主料7管分配器电机、磨糠推杆电机、贴标机械手电机、打包卷绕电机、主磨网套升降电机、下单屏伸缩电机；所述伺服电机控制模块具有两个，所述伺服电机包括主磨驱动电机、磨糠主轴电机、主磨升降电机，其中一个伺服电机控制模块与主磨驱动电机相连，另一个伺服电机控制模块与磨糠主轴电机、主磨升降电机相连；所述I/O设备包括主料真空发生器阀、主料中转仓补气阀、辅料真空阀、制冷机组、制氮机组、磨糠发热装置、打包机组、主磨水泵装置、空压机装置、主磨入料感应、打包机加热、打标机加热、打包机封口、打包机切刀气动；所述DAC通道包括举升气缸、主磨入料电磁阀；所述ADC通道包括主料中转仓、主料缺料、辅料称重、辅料满料、辅料缺料、打包机称重、空压机压力、制冷温度、羟基发生器气流、磨糠预热温度、机器仓内温度。
MCU主板模块根据减速机速比，经过专业分析计算，采用交流伺服电机及驱动模块，能够较好保证满足主磨工艺需求；MCU的T形加速度控制算法，和主磨工艺及减速机无缝对接，较好的保证设备及易损件的寿命延长，降低后期维护成本；MCU的S形加速度控制算法，和磨糠工艺及螺旋送料无缝对接，较好的保证设备及易损件的寿命延长，降低后期维护成本。
步进电机控制模块具有高功率密度、高响应、高效率和高可靠性，并最大的限度满足低成本需求；所有电机采用步进电机，相近传动参数尽量采用统一的电机型号，有利于供应链成本控制。
1KW伺服电机控制模块及300W伺服电机控制模块根据减速机速比，经过专业分析计算，采用交流伺服电机及驱动模块，能够较好保证满足主磨工艺需求，既保证了产品质量，也缩短了开发周期和成本。
开关量I/O控制模块所有I/O都经过精确电流计算，确保安全、稳定、可靠，采用10位ADC分辨率，确保满足控制精度。
DAC控制模块采用23位DAC精度确保控制精度要求；DAC输出信号经过详细计算和处理，确保抗干扰能力。
ADC控制模块所有ADC采用10位精度采样，确保控制精度要求，所有ADC信号都经过严格的滤波处理，确保满足EMC要求。
实施例2：
与实施例1不同之处在于，所述MCU主板模块包括一个主MCU主板模块(主MCU)及两个副MCU主板模块(副MCU)；结合图5-7所示，主MCU通过步进电机控制模块控制23个步进电机，通过ADC控制模块控制15个ADC通道，通过DAC控制模块控制2个DACC通道，通过I/O口控制开关控制10个GPIO通道；副MCU1通过伺服电机控制模块控制3个伺服电机，通过ADC控制模块控制15个ADC通道，通过DAC控制模块控制2个DAC通道，通过I/O口控制开关控制15个ADC通道；副MCU2通过ADC控制模块控制14个ADC通道，通过DAC控制模块控制3个DAC通道，通过I/O口控制开关控制5个GPIO。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，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 (8)
1.一种谷物贩卖机控制系统，其特征在于：包括上位机检测系统、MCU主板模块、步进电机控制模块、若干步进电机、伺服电机控制模块、若干伺服电机、开关量I/O控制模块、若干I/O设备、DAC控制模块、若干DAC通道、ADC控制模块、若干ADC通道；
所述上位机检测系统与MCU主板模块相连，所述MCU主板模块分别与步进电机控制模块、伺服电机控制模块、开关量I/O控制模块、DAC控制模块、ADC控制模块相连，所述步进电机控制模块与步进电机相连，所述伺服电机控制模块与伺服电机相连，所述开关量I/O控制模块与I/O设备相连，所述DAC控制模块与DAC通道相连，所述ADC控制模块与ADC通道相连。
2.根据权利要求1所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述步进电机包括主料螺杆上料电机、辅料螺杆送料电机、辅料8管分配器电机、主料7管分配器电机、磨糠推杆电机、贴标机械手电机、打包卷绕电机、主磨网套升降电机、下单屏伸缩电机。
3.根据权利要求2所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述伺服电机控制模块具有两个，所述伺服电机包括主磨驱动电机、磨糠主轴电机、主磨升降电机，其中一个伺服电机控制模块与主磨驱动电机相连，另一个伺服电机控制模块与磨糠主轴电机、主磨升降电机相连。
4.根据权利要求3所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述I/O设备包括主料真空发生器阀、主料中转仓补气阀、辅料真空阀、制冷机组、制氮机组、磨糠发热装置、打包机组、主磨水泵装置、空压机装置、主磨入料感应、打包机加热、打标机加热、打包机封口、打包机切刀气动。
5.根据权利要求4所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述DAC通道包括举升气缸、主磨入料电磁阀。
6.根据权利要求5所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述ADC通道包括主料中转仓、主料缺料、辅料称重、辅料满料、辅料缺料、打包机称重、空压机压力、制冷温度、羟基发生器气流、磨糠预热温度、机器仓内温度。
7.根据权利要求1所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述MCU主板模块包括一个主MCU主板模块及两个副MCU主板模块。
8.根据权利要求1或7所述的谷物贩卖机控制系统，其特征在于：所述MCU主板模块采用STM32F103ZET6主控MCU。
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