CN2935084Y - 一种用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器，所述中心处理器由单片机U1、A/D转换器U2、数码管显示单元和报警单元组成，A/D转换器U2接收所述补偿电路输出的补偿信号f₀、接收所述A路信号处理单元输出的A路直流信号f₁和接收所述B路信号处理单元输出的B路直流信号f₂，并将接收的三路信息转换为数字信息输出给单片机U1；单片机U1接收上述数字信号后进行偏移量计算，获得补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃。本实用新型的中心处理器采用软件控制模式解决了带材中心和边缘位置检测装置在长期工作状况下外界粉尘的干扰；也解决了在长期工作状况下，光源老化对检测装置的影响，减少了现场维护次数。

Description

一种用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器

技术领域

本实用新型涉及一种处理装置，更特别地说，是指一种适用于非透明带材在运动过程中跑偏时能够自动对中纠偏检测装置的中心处理器。

背景技术

对于带材中心和边缘位置检测装置，其使用较为普遍主要的有光电式、电感式和电容式，其中，光电式有CCD式的位置检测装置，红外光式的位置检测装置。它们各有优缺点。CCD式位置检测装置的精度高，抗外界杂光干扰能力差，易饱和；红外光式的位置检测装置，采用红外发光管，发光面积小，易受粉尘干扰，且精度低；电感式位置检测装置只能用于磁性带材生产线上，应用范围狭窄；电容式位置检测装置易受静电干扰在现场恶劣环境下很难使用，容易产生误动作，给现场生产带来很大麻烦。

现有光电式用于带材的位置纠偏检测装置包括信号处理电路、控制器和光源等器件组成，信号处理电路对接收的光源信号进行放大、隔离滤波处理后输出给控制器，控制器对接收的信号进行运算处理输出控制信号给电流伺服阀进行带材纠偏调节。

目前，用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器一般只对信号处理电路输出的纠偏信息进行处理，无法对产生的偏移量进行补偿；又因其输出的控制信号精度不高，易造成带材在运动过程中误信息的产生，给现场生产带来麻烦。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器，该中心处理器通过程序控制实现对两路信息的分别处理，从而获得带材在运动过程中的偏移量，并对偏移量进行补偿处理后输出精确偏移量信息给控制器，从而实现了精确控制带材的对中纠偏。

本实用新型是一种用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器，所述中心处理器由单片机U1、A/D转换器U2、数码管显示单元和报警单元组成，A/D转换器U2接收所述补偿电路输出的补偿信号f₀，和接收所述A路信号处理单元输出的A路直流信号f₁，和接收所述B路信号处理单元输出的B路直流信号f₂，并将接收的三路信息转换为数字信息输出给单片机U1；单片机U1接收上述数字信号后进行偏移量计算，获得补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃。

所述的中心处理器的单片机U1首先读取B路直流信号f₂，并对其进行是否为0值判断；再读取A路直流信号f₁和读取补偿信号f₀；然后依据2倍的A路直流信号f₁与B路直流信号f₂差值得到偏移量电压信号V＝2LR，则有 $L=\frac{V}{2R};$ 然后用所述补偿信号f₀补偿所述带材偏移中心或边缘的偏移量L，得到补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃；最后对补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃进行门限值小于1的判断。

本实用新型用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器的优点在于：(1)采用软件控制模式解决了带材中心和边缘位置检测装置在长期工作状况下外界粉尘的干扰；(2)解决了在长期工作状况下，光源老化对检测装置的影响，减少了现场维护次数；(3)在单片机内嵌入控制软件，有效地降低了生产成本。

附图说明

图1是光电式对中纠偏检测装置的结构框图。

图2是控制器的信息处理控制流程图。

图3是控制器的电路结构图。

图中：1.变频电源  2.荧光灯  3.镜头A  4.光电转换器A5.信号处理器A  6.补偿电路  7.中心处理器  8.控制器  9.电流伺服阀10.液压缸  11.带材  13.镜头B  14.光电转换器B  15.信号处理器B

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参见图1所示，光电式对中纠偏检测装置一般由变频电源1、荧光灯2、镜头A3、镜头B13、光电转换器A4、光电转换器B14、信号处理电路A5、信号处理电路B15、补偿电路6和控制器7组成，所述镜头A3、光电转换器A4、和信号处理器A5构成A路信号处理单元；所述镜头B13、光电转换器B14、和信号处理器B15构成B路信号处理单元；变频电源1给荧光灯2供电，荧光灯2发出3000Hz～4000Hz光波，A路信号处理单元和B路信号处理单元同时采集所述光波信号；A路信号处理单元的镜头A3将采集到的光波信号经成像聚光后输出给光电转换器A4，经光电转换器A4处理后得到3000Hz～4000Hz电信号输出给信号处理器A5，经信号处理器A5进行交流放大、带通滤波、整流、低通滤波、直流放大后输出A路直流信号f₁给补偿电路6和控制器7；B路信号处理单元的镜头B13将采集到的光波信号经成像聚光后输出给光电转换器B14，经光电转换器B14处理后得到3000Hz～4000Hz电信号输出给信号处理器B15，经信号处理器B15进行交流放大、带通滤波、整流、低通滤波、直流放大后输出B路直流信号f₂给补偿电路6和中心处理器7；补偿电路6对接收的A路直流信号f₁和B路直流信号f₂，并与设定值进行差值比较，当B路直流信号f₂小于设定值时，对A路直流信号f₁和B路直流信号f₂进行补偿后输出补偿信号f₀给中心处理器7；中心处理器7对接收的补偿信号f₀、A路直流信号f₁和B路直流信号f₂进行运算补偿后得到带材11相对于中心或边缘的偏移量f₃给控制器8，通过控制器8控制电液伺服阀9，驱动液压缸10带动纠偏辊作相应的纠偏运动，调整带材11回到预定位置，从而实现自动对中纠偏。

请参见图2所示，在本实用新型中，中心处理器7由单片机U1、A/D转换器U2、数码管显示单元和报警单元组成，

A/D转换器U2接收所述补偿电路6输出的补偿信号f₀，和

接收所述A路信号处理单元输出的A路直流信号f₁，和

接收所述B路信号处理单元输出的B路直流信号f₂，

并将接收的三路信息转换为数字信息输出给单片机U1；

单片机U1对信息的处理流程为：

步骤71：开机系统初始化；

步骤72：读取B路直流信号f₂；

步骤73：判断B路直流信号f₂是否为0；当为“0”时，输出报警信息；不为“0”时进入下一步骤；

步骤74：读取A路直流信号f₁；

步骤75：读取补偿信号f₀；

步骤76：计算偏移量，依据2倍的A路直流信号f₁与B路直流信号f₂差值得到偏移量电压信号V＝2LR，L表示带材偏移中心或边缘的偏移量，R表示偏移量L转换为偏移量电压信号V的转化系数，则有 $L=\frac{V}{2R};$

步骤77：用所述补偿信号f₀补偿所述带材偏移中心或边缘的偏移量L，得到补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃；

步骤78：显示补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃；

步骤79：对补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃进行门限值小于1的判断，当“小于1”时，系统进行重新拾取信号，执行步骤72；不“小于1”时输出给控制器8，结束中心处理器7的软件控制流程。

请参见图3所示，在本实用新型中，中心处理器7的联接如下所述：

单片机U1的第10脚与A/D转换器U2联接，

单片机U1的第21-28脚分别与控制器8联接，实现数据信息传输，

单片机U1的第36-39脚分别与数码管显示单元的数据端联接，

单片机U1的第32-35脚分别与数码管显示单元的控制端联接，

单片机U1的第1脚与报警单元联接，

单片机U1的第31脚接+5V，

单片机U1的第18、19脚接晶振电路，

单片机U1的第9脚与+5V电源之间接有电容C3，

单片机U1的第9脚与地之间接有电阻R1。

在本实用新型中，单片机U1选取89S52芯片，A/D转换器U2选取AD7707芯片，对于中心处理器7的电路结构选取类似芯片均属于引用本实用新型专利思想，为本实用新型专利保护的范畴。

Claims (3)

1、一种用于光电式对中纠偏检测装置的中心处理器，光电式对中纠偏检测装置包括变频电源(1)、荧光灯(2)、镜头A(3)、镜头B(13)、光电转换器A(4)、光电转换器B(14)、信号处理电路A(5)、信号处理电路B(15)、补偿电路(6)和中心处理器(7)组成，

所述镜头A(3)、光电转换器A(4)、和信号处理器A(5)构成A路信号处理单元；

所述镜头B(13)、光电转换器B(14)、和信号处理器B(15)构成B路信号处理单元；其特征在于：

所述中心处理器(7)由单片机U1、A/D转换器U2、数码管显示单元和报警单元组成，A/D转换器U2接收所述补偿电路(6)输出的补偿信号f₀，和

接收所述A路信号处理单元输出的A路直流信号f₁，和

接收所述B路信号处理单元输出的B路直流信号f₂，

并将接收的三路信息转换为数字信息输出给单片机U1；

单片机U1首先读取B路直流信号f₂步骤(72)，并对其进行是否为0值判断处理步骤(73)；再读取A路直流信号f₁步骤(74)和读取补偿信号f₀步骤(75)；然后依据2倍的A路直流信号f₁与B路直流信号f₂差值得到偏移量电压信号V＝2LR步骤(76)，L表示带材偏移中心或边缘的偏移量，R表示偏移量L转换为偏移量电压信号V的转化系数，则有 $L=\frac{V}{2R};$ 然后用所述补偿信号f₀补偿所述带材偏移中心或边缘的偏移量L，得到补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃的处理步骤(77)；最后对补偿后的带材偏移中心或边缘的偏移量f₃进行门限值小于1的判断步骤(79)。

2、根据权利要求1所述的中心处理器，其特征在于：所述单片机U1选取89S52芯片，A/D转换器U2选取芯片。

3、根据权利要求1所述的中心处理器，其特征在于：所述单片机U1的各管脚的联接为：单片机U1的第10脚与A/D转换器U2联接，单片机U1的第21-28脚分别与控制器8联接，单片机U1的第36-39脚分别与数码管显示单元的数据端联接，单片机U1的第32-35脚分别与数码管显示单元的控制端联接，单片机U1的第1脚与报警单元联接，单片机U1的第31脚接+5V，单片机U1的第18、19脚接晶振电路，单片机U1的第9脚与+5V电源之间接有电容C3，单片机U1的第9脚与地之间接有电阻R1。

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