基于can總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種糾偏控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一個(gè)完整的糾偏控制系統(tǒng)它由三大單元組成:對(duì)卷材邊緣偏差值獲取的糾偏傳感器單元，完成系統(tǒng)調(diào)控的控制器單元，執(zhí)行控制器糾偏指令，推動(dòng)卷材回到基準(zhǔn)位置的糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)。糾偏系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器作為糾偏系統(tǒng)的重要組成部分，電機(jī)選取的不同對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的精度、效率都有很大的影響。一般的糾偏系統(tǒng)多采用直流電機(jī)或者交流異步電機(jī)來(lái)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，一些對(duì)糾偏精度和速度要求高的機(jī)器上，會(huì)采用能夠精密控制的伺服電機(jī)。出于對(duì)性能和成本的問(wèn)題思考，人們開(kāi)始尋找性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的電機(jī)，以設(shè)計(jì)出性?xún)r(jià)比高的糾偏控制系統(tǒng)，在這個(gè)背景下以直流無(wú)刷電機(jī)為糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)的糾偏控制系統(tǒng)開(kāi)始逐漸出現(xiàn)在市場(chǎng)上。于是，如何設(shè)計(jì)出一種控制性能良好的糾偏控制系統(tǒng)，是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)。該糾偏控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，效率高，安全可靠，操作方便，無(wú)需經(jīng)常維護(hù)，便于推廣使用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:包括用于檢測(cè)物料偏移信號(hào)的傳感器、用于通過(guò)CAN總線模塊接收所述傳感器輸出的物料偏移信號(hào)進(jìn)行處理后并通過(guò)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)的控制器，所述無(wú)刷直流電機(jī)和用于消除物料偏差的驅(qū)動(dòng)器相接，所述控制器通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)的狀態(tài)來(lái)使能無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述霍爾開(kāi)關(guān)與無(wú)刷直流電機(jī)相接，所述霍爾開(kāi)關(guān)與控制器的輸入端相接，所述控制器的輸入端接有用于當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)器超過(guò)量程時(shí)被觸發(fā)進(jìn)而使無(wú)刷直流電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的限位開(kāi)關(guān)，所述控制器的輸入端接有用于采集流經(jīng)所述無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采樣電路，所述控制器通過(guò)電流采樣電路輸出的采樣電壓信號(hào)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的速度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，所述控制器的輸出端接有用于發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的聲光報(bào)警模塊，所述傳感器和控制器均通過(guò)所述CAN總線模塊接有通信轉(zhuǎn)換模塊，所述通信轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)相接。
[0005]上述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器的輸出端接有用來(lái)顯示物料的偏移量的顯示器。
[0006]上述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示器為液晶顯示器。
[0007]上述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器的輸入端接有用于設(shè)置糾偏系統(tǒng)參數(shù)的按鍵模塊。
[0008]上述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器采用dsPIC30F5016控制器。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、本發(fā)明抗干擾能力強(qiáng):通過(guò)CAN總線來(lái)傳輸物料的偏移量。
[0011]2、本發(fā)明效率高:通過(guò)無(wú)刷直流電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器使系統(tǒng)的效率大為提高。
[0012]3、本發(fā)明安全可靠:系統(tǒng)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)具有過(guò)流保護(hù)功能。
[0013]4、本發(fā)明操作方便:通過(guò)上位機(jī)可以設(shè)置系統(tǒng)的工作模式和傳感器的參數(shù)。
[0014]5、本發(fā)明無(wú)需經(jīng)常維護(hù):因?yàn)闊o(wú)刷直流電機(jī)無(wú)電刷所以系統(tǒng)不需要經(jīng)常維護(hù)。
[0015]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0017]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0018]I一傳感器；2 —CAN總線模塊；3—控制器；
[0019]4 一無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；5—無(wú)刷直流電機(jī)；6—驅(qū)動(dòng)器；
[0020]7一霍爾開(kāi)關(guān)；8—聲光報(bào)警模塊；9一按鍵模塊；
[0021]10一電流米樣電路；11 一限位開(kāi)關(guān)；12—顯不器；
[0022]13—通信轉(zhuǎn)換模塊；14一上位機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示的一種基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)物料偏移信號(hào)的傳感器1、用于通過(guò)CAN總線模塊2接收所述傳感器I輸出的物料偏移信號(hào)進(jìn)行處理后并通過(guò)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)5的控制器3，所述無(wú)刷直流電機(jī)5和用于消除物料偏差的驅(qū)動(dòng)器6相接，所述控制器3通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)7的狀態(tài)來(lái)使能無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4，所述霍爾開(kāi)關(guān)7與無(wú)刷直流電機(jī)5相接，所述霍爾開(kāi)關(guān)7與控制器3的輸入端相接，所述控制器3的輸入端接有用于當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)器6超過(guò)量程時(shí)被觸發(fā)進(jìn)而使無(wú)刷直流電機(jī)5停止運(yùn)轉(zhuǎn)的限位開(kāi)關(guān)11，所述控制器3的輸入端接有用于采集流經(jīng)所述無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4的電流信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采樣電路10，所述控制器3通過(guò)電流采樣電路10輸出的采樣電壓信號(hào)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)5的速度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)5實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，所述控制器3的輸出端接有用于發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的聲光報(bào)警模塊8，所述傳感器I和控制器3均通過(guò)所述CAN總線模塊2接有通信轉(zhuǎn)換模塊13，所述通信轉(zhuǎn)換模塊13與上位機(jī)14相接。
[0024]如圖1所示，所述控制器3的輸出端接有用來(lái)顯示物料的偏移量的顯示器12。所述控制器3的輸入端接有用于設(shè)置糾偏系統(tǒng)參數(shù)的按鍵模塊9。
[0025]本實(shí)施例中，所述顯示器12為液晶顯示器。所述控制器3采用dsPIC30F5016控制器。
[0026]本實(shí)施例中，當(dāng)控制器3在自動(dòng)糾偏模式下若傳感器I檢測(cè)到物料偏移信號(hào)時(shí)通過(guò)CAN總線把物料偏移量傳遞給控制器3，控制器3將物料偏移信號(hào)處理后通過(guò)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)5，無(wú)刷直流電機(jī)5帶動(dòng)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器6最終使物料盡可能的沒(méi)有偏差。控制器3通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)7的狀態(tài)來(lái)使能相應(yīng)的無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4，按鍵模塊9用來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)器6進(jìn)行相關(guān)操作和設(shè)置糾偏系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，顯示器12用來(lái)顯示物料的偏移量和設(shè)置的相關(guān)參數(shù)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器6超過(guò)量程時(shí)限位開(kāi)關(guān)11被觸發(fā)，無(wú)刷直流電機(jī)5停止運(yùn)轉(zhuǎn)，聲光報(bào)警模塊8發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。流經(jīng)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4的電流通過(guò)電流采樣電路10轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)?？刂破?通過(guò)所述采樣電壓信號(hào)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)5速度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)5實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
[0027]本實(shí)施例中，因CAN總線不但具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)還可以可實(shí)現(xiàn)全分布式多機(jī)系統(tǒng)，并且無(wú)主、從機(jī)之分，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均主動(dòng)發(fā)送報(bào)文，所以本系統(tǒng)利用CAN的優(yōu)點(diǎn)引入了上位機(jī)14，上位機(jī)14可以通過(guò)通信轉(zhuǎn)換模塊13來(lái)設(shè)置系統(tǒng)的工作模式和傳感器的參數(shù)。
[0028]本發(fā)明的工作過(guò)程是:按中心模式按鈕，使驅(qū)動(dòng)器6運(yùn)行至1/2行程處。裝上物料，注意物料應(yīng)處于轉(zhuǎn)軸的中心處。用手動(dòng)移動(dòng)物料，觀察移動(dòng)是否平穩(wěn)自如，有否機(jī)械碰撞，機(jī)械行程是否小于驅(qū)動(dòng)器6行程。將調(diào)節(jié)支架微調(diào)于1/2位置。移動(dòng)調(diào)節(jié)支架使檢測(cè)點(diǎn)位于傳感器I標(biāo)線位置，鎖緊調(diào)節(jié)支架。選擇好驅(qū)動(dòng)器6方向。參照傳感器I調(diào)試方法調(diào)試好傳感器I。按自動(dòng)按鍵，此時(shí)物料將自動(dòng)移至傳感器I檢測(cè)受控點(diǎn)，如果物料反向移動(dòng)偏離傳感器1，說(shuō)明無(wú)刷直流電機(jī)5方向選擇不正確，可點(diǎn)擊控制器3正反按鍵予以修正。按左右按鍵，人為使物料偏移然，觀察系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)糾正物料位置至檢測(cè)點(diǎn)。開(kāi)啟主機(jī)工作，根據(jù)物料及對(duì)糾正精度的要求，調(diào)節(jié)靈敏度。拉動(dòng)一點(diǎn)卷料的位置，如果出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器6來(lái)回振動(dòng)，可將控制器3的靈敏度減小，當(dāng)控制精度較差時(shí)則可提高靈敏度。通過(guò)上位機(jī)14、控制器3和傳感器I可以任意設(shè)置工作模式，如想通過(guò)上位機(jī)14使系統(tǒng)處于自動(dòng)模式的話只需要在上位機(jī)14上操作即可，如在現(xiàn)場(chǎng)想通過(guò)傳感器I使驅(qū)動(dòng)器6回到中心模式只需要按一下傳感器I上的回中按鍵即可。此外可以通過(guò)上位機(jī)14、控制器3和傳感器I設(shè)置糾偏系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，上位機(jī)14還可以實(shí)時(shí)模擬顯示糾偏系統(tǒng)的糾偏精度。
[0029]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:包括用于檢測(cè)物料偏移信號(hào)的傳感器(I)、用于通過(guò)CAN總線模塊(2)接收所述傳感器(I)輸出的物料偏移信號(hào)進(jìn)行處理后并通過(guò)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊⑷來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)(5)的控制器(3)，所述無(wú)刷直流電機(jī)(5)和用于消除物料偏差的驅(qū)動(dòng)器(6)相接，所述控制器(3)通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)(7)的狀態(tài)來(lái)使能無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)，所述霍爾開(kāi)關(guān)(7)與無(wú)刷直流電機(jī)(5)相接，所述霍爾開(kāi)關(guān)(7)與控制器(3)的輸入端相接，所述控制器(3)的輸入端接有用于當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)器(6)超過(guò)量程時(shí)被觸發(fā)進(jìn)而使無(wú)刷直流電機(jī)(5)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的限位開(kāi)關(guān)(11)，所述控制器(3)的輸入端接有用于采集流經(jīng)所述無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)的電流信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采樣電路(10)，所述控制器(3)通過(guò)電流采樣電路(10)輸出的采樣電壓信號(hào)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)(5)的速度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)(5)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，所述控制器(3)的輸出端接有用于發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的聲光報(bào)警模塊(8)，所述傳感器(I)和控制器(3)均通過(guò)所述CAN總線模塊(2)接有通信轉(zhuǎn)換模塊(13)，所述通信轉(zhuǎn)換模塊(13)與上位機(jī)(14)相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(3)的輸出端接有用來(lái)顯示物料的偏移量的顯示器(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示器(12)為液晶顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(3)的輸入端接有用于設(shè)置糾偏系統(tǒng)參數(shù)的按鍵模塊(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(3)采用dsPIC30F5016控制器。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于CAN總線的無(wú)刷直流電機(jī)的糾偏控制系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)物料偏移信號(hào)的傳感器、用于通過(guò)CAN總線模塊接收所述傳感器輸出的物料偏移信號(hào)的控制器，無(wú)刷直流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器相接，控制器通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)的狀態(tài)來(lái)使能無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，霍爾開(kāi)關(guān)與無(wú)刷直流電機(jī)相接，霍爾開(kāi)關(guān)與控制器的輸入端相接，控制器的輸入端接有限位開(kāi)關(guān)，控制器的輸入端接有電流采樣電路，控制器通過(guò)電流采樣電路輸出的采樣電壓信號(hào)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的速度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，傳感器和控制器均通過(guò)所述CAN總線模塊接有通信轉(zhuǎn)換模塊，通信轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)相接。該糾偏控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，效率高，安全可靠，操作方便，無(wú)需經(jīng)常維護(hù)。
【IPC分類(lèi)】G05D3/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105676879
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】楊曉方
【申請(qǐng)人】陜西亞泰電器科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日