專利名稱：刀切饅頭機智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，具體地說是一種刀切饅頭機智能控制器。
背景技術(shù)：
市場上現(xiàn)有常規(guī)饅頭機的工作原理如下首先將面粉配以合適的水，通過饅頭機自帶或外加的和面機加工制成規(guī)則的面餅，將面餅放入壓面處，經(jīng)壓面電機控制壓面機械裝置制成適當(dāng)厚度的面餅，通過傳輸帶運送到卷面處；經(jīng)卷面電機帶動的卷面機械裝置將面餅卷成圓筒；由傳輸帶帶動向切面處運行，切面機械裝置的動作由計數(shù)器定時控制，時間一到，則啟動電磁離合器，切面電機帶動切面機械裝置的切刀進行割切，切面電機旋轉(zhuǎn)一周經(jīng)接近開關(guān)動作反饋到計數(shù)器進行復(fù)位重新計數(shù)；這樣重復(fù)進行，就制成一個一個大小均 勻的饅頭。現(xiàn)有常規(guī)饅頭機的控制器主要分三部分1)刀切定時計數(shù)器，通常使用常規(guī)的計數(shù)器，預(yù)設(shè)一定的計數(shù)值，當(dāng)達到計數(shù)值輸出信號，控制電磁離合器，結(jié)合刀切結(jié)構(gòu)動作，動作一周，接近開關(guān)電平由高變低，反饋到計數(shù)器，使計數(shù)器清零，同時進行重復(fù)操作，這樣循環(huán)無窮下去；2)卷面電機速度控制，用品牌廠家的調(diào)速器，調(diào)節(jié)電位器大小，卷面電機轉(zhuǎn)速改變，為開環(huán)控制，即電壓值發(fā)生變化，則轉(zhuǎn)速也隨之改變，饅頭大小也受影響；3)壓面電機控制，也是通過調(diào)節(jié)電位器來改變電機轉(zhuǎn)速。目前，傳統(tǒng)饅頭機的壓面電機機轉(zhuǎn)速僅作為測量顯示轉(zhuǎn)速用，一般不作為反饋使用，也就是說也是開環(huán)控制。上述三個控制回路都相互獨立，開停時需要針對控制情況進行一個個操作，而且三個電氣控制部分在一個殼體內(nèi)，形成一個小的配電柜，接線工作量較大，也增加了許多的故障點。目前，市場上現(xiàn)有常規(guī)饅頭機的電氣控制都使用上述控制系統(tǒng)，所不同的是不同廠家對刀切饅頭控制做了一些改進，因為刀切控制沒專用的計數(shù)器，也沒專用的離合器控制器，所以廠家在刀切饅頭控制上采取不同產(chǎn)品控制方式，歸納為如下幾種I、改裝計數(shù)器常規(guī)的定時計數(shù)器輸出形式多數(shù)是繼電器輸出，而刀切饅頭動作頻繁，所以要把繼電器輸出改為電子開關(guān)輸出形式，增加光電隔離與離合器控制端相連。市場上有多個廠家生產(chǎn)的計數(shù)器，歸納起來有兩種計數(shù)方式1)外部電平脈沖觸發(fā)復(fù)位；2)低電平延時約O. 5秒后復(fù)位。廠家在程序設(shè)計上有所不同，如果將這些計數(shù)器用在一般繼電器輸出信號的控制系統(tǒng)上，效果是一樣，但上述第2中描述的計數(shù)器不能用在饅頭機上，因為刀切饅頭機電機速度很快，接近開關(guān)的低電平時間很短，遠小于O. 5秒，計數(shù)器來不及復(fù)位。應(yīng)選用上述第I中描述的產(chǎn)品。計數(shù)器改裝完成，還需要做制作電磁離合器控制器。通常離合器需要24V供電，所以可以用可控硅或者大功率三極管設(shè)計離合器控制電路。用該改裝后計數(shù)器的刀切饅頭控制系統(tǒng)存在無法克服的三個缺點1)當(dāng)對計數(shù)器設(shè)置時計數(shù)值期間，計數(shù)器輸出形式如同計數(shù)結(jié)束輸出形式一樣，使得切刀一直工作，浪費能量；2)遇到停電，且接近開關(guān)靠近轉(zhuǎn)盤輸出低電平位置或偏移正確位置，就產(chǎn)生不準確切割饅頭計數(shù)值，，；3)遇到停電時候，且接近開關(guān)的位置處于轉(zhuǎn)盤使接近開關(guān)輸出低電平位置，這樣接近開關(guān)一直輸出低電平，再上電時候因外部信號一直給計數(shù)器復(fù)位，計數(shù)器無法工作，此時需要停電，將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)半周到何時位置后再上電。2、專用刀切饅頭控制器該產(chǎn)品是將計數(shù)器與離合器控制器集于一體的刀切饅頭控制器。因為市場上的常規(guī)計數(shù)器有許多的缺點，所以有些廠家自主研發(fā)了刀切饅頭的計數(shù)控制儀。該控制儀能滿足定時計數(shù)、控制離合器的要求。為了提高產(chǎn)品檔次，廠家將該產(chǎn)品的顯示采用多種顯示形式，有的加裝液晶顯示。該產(chǎn)品雖然能夠克服上述的缺陷，很好完成計數(shù)控制過程，但是僅限于刀切計數(shù)控制。 3、無線接收的專用饅頭機控制器在上述產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，為了現(xiàn)實遠程控制，有的廠家增加了紅外、射頻等無線接收器，實現(xiàn)遠程無線設(shè)置及控制。該產(chǎn)品方便用戶，但實用性不強，也是僅限于刀切計數(shù)控制。
4、帶觸摸屏的刀切饅頭控制器為了使產(chǎn)品上升更高的層面上，有的廠家將計數(shù)控制部分用較大的觸摸屏來設(shè)置定時參數(shù)，此產(chǎn)品給人視覺效果很好，但沒實現(xiàn)一體化，功能不強，智能化程度也不高，沒什么應(yīng)用前景，成本也高。以上敘述的饅頭機控制系統(tǒng)，主要缺點是限于刀切饅頭控制的改造和設(shè)計。用常規(guī)的計數(shù)器改造，缺點很多，且成本沒優(yōu)勢。自主研發(fā)的控制器，雖增加一些功能，但沒真正實現(xiàn)智能控制，所以只能自己研發(fā)自己使用，得不到很好的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種刀切饅頭機智能控制器，對電機控制方式和形式做了改進，功能十分齊全，性能/價格比很高，該控制器具有安裝簡單、精度高、抗干擾強、適用場合多、功能強大、減低能耗、降低噪音和減少設(shè)備故障點等特點。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是刀切饅頭機智能控制器，包括殼體，其特征是，所述殼體由鋁合金加工制成；所述刀切饅頭機智能控制器還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理器以及分別與中央處理器連接的電源模塊、存儲模塊、壓面電機轉(zhuǎn)速檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊、日歷時鐘模塊、電機送電控制模塊、過零檢測模塊、壓面電機控制模塊、卷面電機控制模塊、刀切電機控制模塊、顯示信號輸出電路、蜂鳴器電路和通訊接口電路，所述壓面電機轉(zhuǎn)速檢測模塊與壓面電機連接，所述電機送電控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的刀切電機驅(qū)動電路、卷面電機驅(qū)動電路和壓面電機驅(qū)動電路，所述刀切電機驅(qū)動電路、卷面電機驅(qū)動電路和壓面電機驅(qū)動電路分別與刀切電機送電繼電器、卷面電機送電繼電器和壓面電機送電繼電器連接；所述壓面電機控制模塊與壓面電機連接，所述卷面電機控制模塊與卷面電機連接，所述刀切電機控制模塊與刀切電機連接；設(shè)置在殼體上的顯示模塊和鍵入模塊，所述顯示模塊與顯示信號輸出電路連接，所述鍵入模塊與中央處理器連接；接近開關(guān)，所述接近開關(guān)設(shè)置在刀切電機上并通過光電隔離電路與中央控制器連接；
電壓互感器，所述電壓互感器設(shè)置在市電電源線路中，并分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊和過零檢測模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和掉電檢測模塊分別通過光電隔離電路與中央處理器連接，所述過零檢測模塊分別與壓面電機控制模塊和卷面電機控制模塊連接；測距傳感器，所述測距傳感器設(shè)置在刀切機械的切刀下方處，并通過光電隔離電路與中央處理器連接。所述測距傳感器可采用光電測距傳感器。優(yōu)選地，所述中央處理器包括ST系列的工業(yè)級STM8S207MB單片機。優(yōu)選地，所述壓面電機控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與交流壓面電機連接。優(yōu)選地，所述壓面電機控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和直流電機控制 模塊，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述直流電機控制模塊分別與DA轉(zhuǎn)換電路和直流壓面電機連接。優(yōu)選地，所述壓面電機控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和變頻器，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述變頻器分別與DA轉(zhuǎn)換電路和交流壓面電機連接。優(yōu)選地，所述卷面電機控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與卷面電機連接。優(yōu)選地，所述刀切電機控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的步進電機控制器，所述步進電機控制器與刀切電機連接。優(yōu)選地，所述電源模塊包括基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源模塊，用以將交流85 265V的寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為直流12V和24V電壓的雙電源輸出，并將DC12V穩(wěn)壓后變成DC5V電壓為中央控制器提供工作電壓。優(yōu)選地，所述存儲模塊包括鐵電存儲器和EEPROM存儲器，所述鐵電存儲器應(yīng)以存儲實時數(shù)據(jù)記錄，所述EEPROM存儲器用以參數(shù)掉電保護。優(yōu)選地，所述通訊接口電路包括通過光電隔離電路與中央處理器的RS485通訊電路，所述RS485通訊電路與上位機連接。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明將常規(guī)的刀切電機控制的計數(shù)器及電磁離合器控制器改為步進電機控制，同時集卷面電機控制、壓面電機控制于一體，降低了成本、減少了能耗、消除了噪音、減輕了重量；通過實現(xiàn)壓面電機和卷面電機的兩個閉環(huán)控制使饅頭形狀統(tǒng)一，大小均勻；通過在切刀的下方安裝光電測距傳感器，以卷面電機工作、刀切電機工作、光電測距傳感器動作三條件為依據(jù)，實現(xiàn)對饅頭數(shù)量進行統(tǒng)計，增加了管理體制。通過增加日歷時鐘可方便查詢記錄；具有掉電檢測、掉電上電連續(xù)工作和初始開機的緩啟動等功能；同時操鍵入模塊為弱點按鈕，安全性增加；實現(xiàn)了智能化控制。本發(fā)明不僅性能/價格比高，而且功能十分齊全，具有安裝簡單、精度高、抗干擾強、適用場合多、功能強大、減低能耗、降低噪音和減少設(shè)備故障點等特點。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明圖I是本發(fā)明實施例I的原理框圖；圖2是本發(fā)明實施例2的原理框圖；圖3是本發(fā)明實施例3的原理框圖；圖4是本發(fā)明殼體的面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4中，I查詢鍵、2畫面切換鍵、3背光鍵、4設(shè)置鍵、5右移鍵、6增加鍵、7減少鍵、8刀切電機開關(guān)鍵、9卷面電機開關(guān)鍵、10壓面電機開關(guān)鍵、11全自動開關(guān)鍵、12帶漏電保護 器的空氣開關(guān)、13彩色液晶顯示屏。
具體實施例方式圖I是本發(fā)明實施例I的原理框圖。如圖I所示，本發(fā)明的一種刀切饅頭機智能控制器，包括由鋁合金加工制成的殼體，還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的ST系列的工業(yè)級STM8S207MB單片機以及分別與單片機連接的電源模塊、存儲模塊、壓面電機轉(zhuǎn)速檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊、日歷時鐘模塊、電機送電控制模塊、過零檢測模塊、壓面電機控制模塊、卷面電機控制模塊、刀切電機控制模塊、顯示信號輸出電路、蜂鳴器電路和通訊接口電路，所述壓面電機轉(zhuǎn)速檢測模塊與壓面電機連接，所述電機送電控制模塊包括通過光電隔離電路與單片機連接的刀切電機驅(qū)動電路、卷面電機驅(qū)動電路和壓面電機驅(qū)動電路，所述刀切電機驅(qū)動電路、卷面電機驅(qū)動電路和壓面電機驅(qū)動電路分別與刀切電機送電繼電器、卷面電機送電繼電器和壓面電機送電繼電器連接；所述壓面電機控制模塊與壓面電機連接，所述卷面電機控制模塊與卷面電機連接，所述刀切電機控制模塊與刀切電機連接；設(shè)置在殼體上的顯示模塊和鍵入模塊，所述顯示模塊采用彩色液晶顯示屏，彩色液晶顯示屏與顯示信號輸出電路連接，所述鍵入模塊與中央處理器連接； 接近開關(guān)，所述接近開關(guān)設(shè)置在刀切電機上并通過光電隔離電路與中央控制器連接，用于進行刀切位置檢測；電壓互感器，所述電壓互感器設(shè)置在市電電源線路中，并分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊和過零檢測模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和掉電檢測模塊分別通過光電隔離電路與中央處理器連接，所述過零檢測模塊分別與壓面電機控制模塊和卷面電機控制模塊連接；測距傳感器，所述測距傳感器設(shè)置在刀切機械的切刀下方處，并通過光電隔離電路與中央處理器連接，用于進行饅頭數(shù)量統(tǒng)計。優(yōu)選地，所述壓面電機控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與交流壓面電機連接。
優(yōu)選地，所述卷面電機控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與卷面電機連接。優(yōu)選地，所述刀切電機控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的步進電機控制器，所述步進電機控制器與刀切電機連接。優(yōu)選地，所述電源模塊包括基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源模塊，用以將交流85 265V的寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為直流12V和24V電壓的雙電源輸出，并將DC12V穩(wěn)壓后變成DC5V電壓為中央控制器提供工作電壓。優(yōu)選地，所述存儲模塊包括鐵電存儲器和EEPROM存儲器，所述鐵電存儲器應(yīng)以存儲實時數(shù)據(jù)記錄，所述EEPROM存儲器用以參數(shù)掉電保護。
優(yōu)選地，所述通訊接口電路包括通過光電隔離電路與中央處理器的RS485通訊電路，所述RS485通訊電路與上位機連接。圖2是本發(fā)明實施例2的原理框圖。如圖2所示，與圖I不同之處在于所述壓面電機控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和直流電機控制模塊，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述直流電機控制模塊分別與DA轉(zhuǎn)換電路和直流壓面電機連接。圖3是本發(fā)明實施例3的原理框圖。如圖3所示，與圖I不同之處在于所述壓面電機控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和變頻器，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述變頻器分別與DA轉(zhuǎn)換電路和交流壓面電機連接，用以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電來控制交流壓面電機。下面對本發(fā)明各個部分進行詳細介紹一、殼體設(shè)計圖4是本發(fā)明殼體的面板結(jié)構(gòu)示意圖。所述殼體采用鋁合金制做，其面板結(jié)構(gòu)如圖4所示殼體面板上設(shè)置有查詢鍵I、畫面切換鍵2、背光鍵3、設(shè)置鍵4、右移鍵5、增加鍵6、減少鍵7、刀切電機開關(guān)鍵8、卷面電機開關(guān)鍵9、壓面電機開關(guān)鍵10、全自動開關(guān)鍵11、帶漏電保護器的空氣開關(guān)12和彩色液晶顯示屏13。所有接線在面板背面，連線接好，安裝上接線的保護面板，同時外殼接地，確保操作人員安全。二、電源設(shè)計電源模塊采用基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源設(shè)計，考慮到電機的啟動會對電網(wǎng)有影響，采用交流85 265V的寬電壓輸入，實現(xiàn)直流12V/0. 5A、24V/5A雙輸出。TOP 247具有的使用功率高達165W，而本發(fā)明的開關(guān)電源功率最大125W，遠遠滿足了使用的要求。DC12V在經(jīng)過穩(wěn)壓后變成DC 5V供單片機系統(tǒng)使用。這樣充分保證單片機電源系統(tǒng)的穩(wěn)定。此控制儀能在電磁環(huán)境下工作，我們在電源的輸入和輸出部分增加了一些防干擾，高可靠的電路。三、輸入部分包括市電AC220V電壓檢測、過零檢測、掉電檢測、刀切轉(zhuǎn)盤位置檢測、壓面電機轉(zhuǎn)速檢測、饅頭數(shù)量計數(shù)、按鍵等部分。市電電壓檢測采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊CS5463芯片結(jié)合電壓互感器進行檢測AC220V電壓。該CS5463芯片是帶有串行接口的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，能夠進行電壓、電流、功率等電能的計算；與單片機通過串行口相連，可達到O. 1%的精度；足以滿足要求，且成本很低。過零檢測采用測量市電電壓的同步電壓互感器來檢測過零點，用單片機實現(xiàn)電機的過零觸發(fā)控制。這種調(diào)速方式也是常用的，應(yīng)用在饅頭機控制系統(tǒng)上具有一定的優(yōu)點相比于變頻調(diào)速，不僅具有觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，精度可通過軟件補償，任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等特點，而且還可以避免類似移相調(diào)速，脈寬調(diào)速，正弦脈寬調(diào)速等在調(diào)速過程中產(chǎn)生的大量噪聲。掉電檢測設(shè)計掉電檢測目的是防止突然掉電后又來電，控制器對此情況有記憶功能，如果時間短則讓控制器接著停電狀態(tài)繼續(xù)工作。刀切位置檢測1)控制帶剎車步進電機的步數(shù)，2)外接接近開關(guān)。這兩種方式都有一定缺陷第一種，工作時間長了容易產(chǎn)生偏移；第二種，當(dāng)接近開關(guān)受振動等影響發(fā)生偏離轉(zhuǎn)盤的凸處位置，檢測不到低電平。我們將可以將這兩種方式結(jié)合起來，使兩種方式互相制約。做到統(tǒng)一，單方有問題進行報警。該控制器可以再上電進行位置整定。 壓面電機轉(zhuǎn)速檢測用齒輪盤加發(fā)射接受三極管即可測得電機的轉(zhuǎn)速。設(shè)計齒輪盤齒數(shù)為30個，如果需要更高的精度以增加齒輪盤齒數(shù)的個數(shù)，齒數(shù)的個數(shù)可以參數(shù)設(shè)定。饅頭數(shù)量計數(shù)在切刀下安裝光電測距傳感器，當(dāng)有饅頭經(jīng)過時候電平變低，同時壓面電機工作，刀切饅頭的步進電機工作，則進行數(shù)量統(tǒng)計。按鍵主要是操作按鍵、功能按鍵等，用于相關(guān)參數(shù)設(shè)置、查詢和操作控制。四、輸出部分包括刀切電機、壓面電機和卷面電機三個電機通電控制，壓面電機和卷面電機二個電機調(diào)速控制，彩色液晶顯示屏顯示。電機送電控制模塊控制三個電機，開啟三個電機首先給三個電機通電，因為電機容量較小，采用相應(yīng)的繼電器供電。二個電機的調(diào)速，卷面電機用交流調(diào)速，采用過零觸發(fā)方式；壓面電機采用兩種方式1)交流調(diào)速，接交流電機；2)用DA76111輸出0-5V或4_20mA信號，接直流調(diào)速模塊進行直流電機調(diào)速或接變頻器對交流電機調(diào)速。彩色液晶顯示屏顯示，選用320X240彩色液晶顯示屏，可顯示定時時間、卷面電機轉(zhuǎn)速、壓面電機轉(zhuǎn)速。通過按鍵切換可動畫顯示饅頭機工作狀態(tài)。五、中央處理器中央處理器選用ST系列的STM8S207MB工業(yè)級單片機做主機；它具極強的抗干擾能力；具有寬電壓2. 96-5. 5V電壓使用范圍；適合較惡劣的工作環(huán)境。選用單片機具有80個管腳，具有68個I/O接口，不需擴展即滿足設(shè)計要求。單片機外接一片該芯片為256KB的FM25256鐵電存儲器作為實時數(shù)據(jù)記錄，通過上位機可調(diào)取饅頭機每次做饅頭的產(chǎn)量及時間。該單片機采用EEPROM 24C02存儲器作為參數(shù)掉電保存。六、控制回路該控制器有兩個閉環(huán)控制功能1)卷面機自動控制，以電壓的波動作為控制參量。2)壓面機自動控制，以轉(zhuǎn)速作為控制參量。兩個閉環(huán)控制實現(xiàn)了高精度控制。將卷面電機的控制方式由傳統(tǒng)的開環(huán)控制改為閉環(huán)控制，把卷面電機電壓值作為輸入?yún)⒘?，卷面電機轉(zhuǎn)速隨著電壓變化而變換，以電壓為輸入?yún)?shù)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。而壓面電機則以電機轉(zhuǎn)速為輸入?yún)?shù)實現(xiàn)閉環(huán)控制。卷面電機和壓面電機的兩個閉環(huán)控制的控制精度小于1%，可使饅頭形狀統(tǒng)一，大小均勻。七、通訊接口電路通訊接口電路采用RS485通訊電路，本發(fā)明的控制儀有I路RS485通訊電路與上位機通訊的RS485通訊，為防止干擾，采用光電隔離。RS485通訊電路的電源通過由單片機 系統(tǒng)電源通過DC-DC隔離模塊獲取。
權(quán)利要求
1.刀切饅頭機智能控制器，包括殼體，其特征是，所述殼體由鋁合金加工制成； 所述刀切饅頭機智能控制器還包括 設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理器以及分別與中央處理器連接的電源模塊、存儲模塊、壓面電機轉(zhuǎn)速檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊、日歷時鐘模塊、電機送電控制模塊、過零檢測模塊、壓面電機控制模塊、卷面電機控制模塊、刀切電機控制模塊、顯示信號輸出電路、蜂鳴器電路和通訊接口電路，所述壓面電機轉(zhuǎn)速檢測模塊與壓面電機連接，所述電機送電控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的刀切電機驅(qū)動電路、卷面電機驅(qū)動電路和壓面電機驅(qū)動電路，所述刀切電機驅(qū)動電路、卷面電機驅(qū)動電路和壓面電機驅(qū)動電路分別與刀切電機送電繼電器、卷面電機送電繼電器和壓面電機送電繼電器連接；所述壓面電機控制模塊與壓面電機連接，所述卷面電機控制模塊與卷面電機連接，所述刀切電機控制模塊與刀切電機連接； 設(shè)置在殼體上的顯示模塊和鍵入模塊，所述顯示模塊與顯示信號輸出電路連接，所述鍵入模塊與中央處理器連接； 接近開關(guān)，所述接近開關(guān)設(shè)置在刀切電機上并通過光電隔離電路與中央控制器連接； 電壓互感器，所述電壓互感器設(shè)置在市電電源線路中，并分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、掉電檢測模塊和過零檢測模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和掉電檢測模塊分別通過光電隔離電路與中央處理器連接，所述過零檢測模塊分別與壓面電機控制模塊和卷面電機控制模塊連接； 測距傳感器，所述測距傳感器設(shè)置在刀切機械的切刀下方處，并通過光電隔離電路與中央處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述中央處理器包括ST系列的工業(yè)級STM8S207MB單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述壓面電機控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與交流壓面電機連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述壓面電機控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和直流電機控制模塊，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述直流電機控制模塊分別與DA轉(zhuǎn)換電路和直流壓面電機連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述壓面電機控制模塊包括光電隔離電路、DA轉(zhuǎn)換電路和變頻器，所述光電隔離電路分別與中央處理器和DA轉(zhuǎn)換電路連接，所述變頻器分別與DA轉(zhuǎn)換電路和交流壓面電機連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述卷面電機控制模塊包括脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管，所述脈寬調(diào)制電路、光電隔離電路、觸發(fā)控制電路和可控硅晶閘管依次串聯(lián)，所述脈寬調(diào)制電路分別與中央處理器和光電隔離電路連接，所述觸發(fā)控制電路分別與光電隔離電路、可控硅晶閘管和過零檢測模塊連接，所述可控硅晶閘管與卷面電機連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述刀切電機控制模塊包括通過光電隔離電路與中央處理器連接的步進電機控制器，所述步進電機控制器與刀切電機連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述電源模塊包括基于T0P247的單端反激式雙輸出開關(guān)電源模塊，用以將交流85 265V的寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為直流12V和24V電壓的雙電源輸出，并將DC12V穩(wěn)壓后變成DC5V電壓為中央控制器提供工作電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述存儲模塊包括鐵電存儲器和EEPROM存儲器，所述鐵電存儲器應(yīng)以存儲實時數(shù)據(jù)記錄，所述EEPROM存儲器用以參數(shù)掉電保護。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刀切饅頭機智能控制器，其特征是，所述通訊接口電路包括通過光電隔離電路與中央處理器的RS485通訊電路，所述RS485通訊電路與上位機連接。
全文摘要
一種刀切饅頭機智能控制器，它將常規(guī)的刀切電機控制的計數(shù)器及電磁離合器控制器改為步進電機控制，同時集卷面電機控制、壓面電機控制于一體，實行全數(shù)字調(diào)速，降低了成本、減少了能耗、消除了噪音、減輕了重量；通過實現(xiàn)壓面電機和卷面電機的兩個閉環(huán)控制使饅頭形狀統(tǒng)一，大小均勻；通過在切刀的下方安裝光電測距傳感器，以卷面電機工作、刀切電機工作、光電測距傳感器動作三條件為依據(jù)，實現(xiàn)對饅頭數(shù)量進行統(tǒng)計，增加了管理體制。通過增加日歷時鐘可方便查詢記錄；具有掉電檢測、過零檢測、掉電上電連續(xù)工作和初始開機的緩啟動等功能；同時操作模塊全為弱電按鈕，安全性增加；整機軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)了高度智能化控制；彩屏動畫加強了人機界面效果。
文檔編號A21C11/10GK102860332SQ20121035958
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者李聰, 尹丙征, 王瑞霞, 尹丙剛, 邱汝強, 劉瑞瑞 申請人:山東美鷹食品設(shè)備有限公司, 尹丙征