專利名稱：遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬檢測裝置，尤其是用于檢測輸送帶物料 中含金屬雜物的金屬檢測裝置。
背景技術(shù)：
為了避免物料中金屬雜物損壞輸送設(shè)備，輸送帶通常要配備金屬 檢測和去除裝置，金屬檢測裝置需要進(jìn)行靈敏閥值調(diào)整。如

圖1，現(xiàn)有
技術(shù)靈敏閥值只能在現(xiàn)場調(diào)節(jié)，金屬檢測裝置包括物料信息采集端A、 單片機(jī)IC1、靈敏閥值本地設(shè)置端D、輸出控制電路C、指示燈P和顯 示屏T。物料數(shù)據(jù)采集端A包括傳感線圈Al、檢測電路A2、電流電 壓轉(zhuǎn)換電路A3、信號放大電路A4、脈沖形成電路A5和接口電路A6。 靈敏閥值本地設(shè)置端D包括至少一個按鍵，每一個按鍵對應(yīng)一個閥值， 靈敏閥值本地設(shè)置端D設(shè)置在工作現(xiàn)場，并與單片機(jī)IC1連接在一起。 輸出控制電路C包括接口電路Cl和驅(qū)動電路C2。顯示屏T與單片機(jī) IC1連接，顯示各種參數(shù)和金屬物的位置信息，指示燈P也與單片機(jī) IC1連接。單片機(jī)IC1上還設(shè)置有"看門狗"芯片IC2。
金屬檢測裝置工作時先使用靈敏閥值本地設(shè)置端D設(shè)置靈敏閥 值，物料數(shù)據(jù)采集端A的傳感線圈Al對通過線圈的金屬物產(chǎn)生電流 信號，金屬物電流信號經(jīng)過檢測電路A2、電流電壓轉(zhuǎn)換電路A3、信 號放大電路A4、脈沖形成電路A5形成金屬物數(shù)據(jù)信號，金屬物數(shù)據(jù) 通過接口電路A6傳入單片機(jī)IC1，單片機(jī)IC1將金屬物數(shù)據(jù)與靈敏閥 值比較，如果金屬物數(shù)據(jù)大于靈敏閥值，單片機(jī)IC1輸出低電平到輸 出控制電路C的接口電路Cl和驅(qū)動電路C2，驅(qū)動外部的除鐵裝置C3 工作，如果金屬物數(shù)據(jù)小于靈敏閥值，單片機(jī)IC1輸出高電平到輸出 控制電路C的接口電路Cl和驅(qū)動電路C2，外部的除鐵裝置C3不工現(xiàn)有設(shè)置靈敏閥值的方法如下
首先進(jìn)行物料選擇調(diào)節(jié)，開啟輸送帶機(jī)組，讓不含金屬雜物的物 料通過傳感器，調(diào)節(jié)按鍵使顯示屏顯示數(shù)值為零；再根據(jù)要求調(diào)節(jié)按 鍵，直到顯示屏上的數(shù)值達(dá)到規(guī)定的范圍。然后進(jìn)行金屬靈敏閥值調(diào) 節(jié)，將需要進(jìn)行檢測的樣鐵放到物料中通過傳感器，此時指示燈亮； 調(diào)節(jié)按鍵，使顯示屏的讀數(shù)數(shù)值達(dá)到一定范圍后，指示燈正好能點亮， 這樣就完成了靈敏閥值的設(shè)定。
這樣的調(diào)節(jié)方式有許多局限第一、金屬檢測裝置靈敏閥值調(diào)整 只能在現(xiàn)場調(diào)節(jié)。第二、每更換一種物料都要重新調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)涉及很 多按鈕、指示燈、指示儀表，但是由于樣鐵進(jìn)入物料的位置和狀態(tài)不 同，傳感器采集的信號會有一定的變化，因此調(diào)節(jié)需要多次重復(fù)性試 驗，給調(diào)試帶來了極大的麻煩，閥值也存在極大的不確定性。第三， 由于每個技術(shù)人員的經(jīng)驗不同，調(diào)節(jié)的設(shè)定值也會不同，金屬物去除 能力和精確性始終無法統(tǒng)一，影響輸送帶的運輸效率和設(shè)備安全。第 四、中央控制室得不到金屬檢測器及時設(shè)置的信息反饋。因此現(xiàn)有技 術(shù)金屬檢測器靈敏閥值調(diào)整方法效率較低。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝 置，實現(xiàn)在中央控制室對現(xiàn)場金屬檢測裝置敏感閥值進(jìn)行統(tǒng)一控制和 調(diào)整，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備安全性。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的 一種遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝 置，包括設(shè)置在工作現(xiàn)場的物料信息采集端、單片機(jī)、靈敏閥值本地 設(shè)置端、輸出控制電路、指示燈和顯示屏，該裝置還包括遠(yuǎn)端控制輸 入端；
遠(yuǎn)端控制輸入端包括設(shè)置在中央控制室的遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤和譯 碼電路以及設(shè)置在工作現(xiàn)場的接口電路，譯碼電路通過電纜與接口電 路連接，接口電路連入單片機(jī)；
遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤包括至少一個按鍵，每一個按鍵對應(yīng)一個靈敏 閥值，按下按鍵后，靈敏閥值信號通過譯碼電路轉(zhuǎn)化為高低電平的組合，再經(jīng)過電纜和接口電路傳入單片機(jī)，物料信息采集端采集的金屬 物數(shù)據(jù)信號傳入單片機(jī)，單片機(jī)將金屬物數(shù)據(jù)與靈敏閥值比較，如果 金屬物數(shù)據(jù)大于靈敏閥值，則單片機(jī)驅(qū)動外部的除鐵裝置工作，如果 金屬物數(shù)據(jù)小于靈敏閥值，外部的除鐵裝置不工作。
本實用新型遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置是先根據(jù)以往技術(shù) 人員設(shè)置靈敏閥值的經(jīng)驗數(shù)據(jù)設(shè)置統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，按照輸送帶上不同物料 分為幾類，每一類對應(yīng)一個靈敏閥值。中央控制室內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程設(shè)定輸 入鍵盤，包括至少一個按鍵，每一個按鍵可以選擇一個閥值，每個按 鍵通過譯碼電路轉(zhuǎn)為3個高低電平的組合，傳送到單片機(jī)的輸入端口； 靈敏閥值存在單片機(jī)內(nèi)，通過對3個輸入端口高低電平的譯碼選擇調(diào) 用靈敏閥值；當(dāng)傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后變成可被單片機(jī)接受的 數(shù)值，與靈敏閥值相比較決定啟動或關(guān)閉除鐵裝置，這樣就完成了遠(yuǎn) 程調(diào)節(jié)金屬檢測裝置靈敏閥值的目的。
本實用新型具有以下有益效果本實用新型遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的 金屬檢測裝置根據(jù)專業(yè)人員所設(shè)定的最佳經(jīng)驗數(shù)據(jù)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，再 將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機(jī)程序存儲于計算機(jī)中，利用中央控制室內(nèi)一 鍵選擇來實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)金屬檢測裝置的靈敏閥值調(diào)整，以提高和統(tǒng)一 金屬檢測器對各類物料閥值的準(zhǔn)確度和可靠性，避免經(jīng)驗設(shè)定的偏差， 減少專業(yè)技術(shù)人員的勞動強(qiáng)度，提高皮帶運輸作業(yè)效率，保障物料運 輸?shù)脑O(shè)備安全性。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明。 圖1為現(xiàn)有的現(xiàn)場控制靈敏閥值的金屬檢測裝置組成框圖； 圖2為本實用新型遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置組成框圖； 圖3為本實用新型遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置電路圖。 圖中A物料信息采集端，Al傳感線圈，A2檢測電路，A3電流 電壓轉(zhuǎn)換電路，A4信號放大電路，A5脈沖形成電路，A6接口電路， B遠(yuǎn)端控制輸入端，Bl遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤，B2譯碼電路，B3接口電 路，C輸出控制電路，Cl接口電路，C2驅(qū)動電路，C3除鐵裝置，D靈敏閥值本地設(shè)置端，IC1單片機(jī)，IC2 "看門狗"芯片，Dl發(fā)光二 極管，E金屬物數(shù)據(jù)接入點，F(xiàn)擴(kuò)展功能端口， U10—U15光電耦合器， T顯示屏，P指示燈，X、 Y、 Z為遠(yuǎn)程設(shè)定輸入點，l一40為單片機(jī)端 Pl。
具體實施方式
參見圖2、圖3， 一種遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置，包括設(shè) 置在工作現(xiàn)場的物料數(shù)據(jù)采集端A、單片機(jī)IC1、靈敏閥值本地設(shè)置端 D、輸出控制電路C、指示燈P和顯示屏T，該裝置還包括遠(yuǎn)端控制輸 入端B;
遠(yuǎn)端控制輸入端B包括設(shè)置在中央控制室的遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤B1 和譯碼電路B2以及設(shè)置在工作現(xiàn)場的接口電路B3，譯碼電路B2通過 電纜與接口電路B3連接，接口電路B3連入單片機(jī)IC1;
遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤B1包括8個按鍵，每一個按鍵對應(yīng)一個靈敏閥 值，按下按鍵后，靈敏閥值信號通過譯碼電路B2轉(zhuǎn)化為高低電平的組 合，再經(jīng)過電纜和接口電路B3傳入單片機(jī)IC1，物料數(shù)據(jù)采集端A的 傳感線圈Al對通過線圈的金屬物產(chǎn)生電流信號，金屬物電流信號經(jīng)過 檢測電路A2、電流電壓轉(zhuǎn)換電路A3、信號放大電路A4、脈沖形成電 路A5形成金屬物數(shù)據(jù)信號，金屬物數(shù)據(jù)通過接口電路A6傳入單片機(jī) IC1，單片機(jī)IC1將金屬物數(shù)據(jù)與靈敏閥值比較，如果金屬物數(shù)據(jù)大于 靈敏閥值，單片機(jī)IC1輸出低電平到輸出控制電路C的接口電路Cl 和驅(qū)動電路C2，驅(qū)動外部的驅(qū)動電路C3工作，如果金屬物數(shù)據(jù)小于 靈敏閥值，單片機(jī)IC1輸出高電平到輸出控制電路C的接口電路Cl 和驅(qū)動電路C2，外部的驅(qū)動電路C3工作不工作；
顯示屏T與單片機(jī)IC1連接，顯示各種參數(shù)和金屬物的位置信息。
本實用新型保留了靈敏閥值本地設(shè)置端D是為了在遠(yuǎn)端控制輸入 端B出現(xiàn)故障時還可以繼續(xù)工作，不影響生產(chǎn)。靈敏閥值本地設(shè)置端 D包括4按鍵，每一個按鍵對應(yīng)一個閥值，靈敏閥值本地設(shè)置端D設(shè) 置在工作現(xiàn)場，并與單片機(jī)IC1連接在一起。
單片機(jī)IC1上還設(shè)置有"看門狗"芯片IC2。單片機(jī)IC1型號為W78E58，具有256B數(shù)據(jù)存儲單元E2RAM， 32KB程序存儲單元EEPROM， 4個8位輸入輸出端口 (1/0端口)， 3 個16位定時/計時器，2個外部中斷。
"看門狗"芯片IC2型號為X5045，"看門狗"芯片定時器提供獨 立的單片機(jī)保護(hù)機(jī)制，當(dāng)單片機(jī)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)不能重新啟動定 時器，"看門狗"芯片會激活Reset，使單片機(jī)復(fù)位，該芯片可以有三個 時間間隔可以選擇設(shè)定，本次選擇刷新單片機(jī)IC1端口的時間間隔為 0.2s。
驅(qū)動電路C2的驅(qū)動管選用達(dá)林頓管MC1413。
顯示屏T為LCD選用HQ2000，它與單片機(jī)IC1相連，根據(jù)需要 顯示當(dāng)前的數(shù)值，并具有背光顯示功能，方便夜間使用。
中央控制室內(nèi)有7個按鍵S1 — S7組成遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤Bl， 7 個按鍵組成8個選擇設(shè)置(7個按鍵都不按為一個動作設(shè)置)。遠(yuǎn)程設(shè) 定輸入鍵盤Bl通過二極管矩陣譯碼電路B2連接起來至X、 Y、 Z三 個端口， X、 Y、 Z分別連接到光電耦合器U12、 U13、 U14的輸入端， U12、 U13、 U14輸入端為共陽設(shè)置(也可以共陰設(shè)置)連接到+24V 電源，光電耦合器U12、 U13、 U14的輸出端分別連接到單片機(jī)IC1的 輸入端口IO、 14、 15;物料數(shù)據(jù)采集端A完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后連接到金屬 物數(shù)據(jù)接入點E，經(jīng)過光電耦合器U10連接到單片機(jī)IC1的外部中斷 O(INTO)輸入端11;擴(kuò)展功能端口 F通過光電耦合器Ull連接到單片機(jī) IC1的外部中斷1(INT1)13，作為備用為其它功能的擴(kuò)展留有接口；單 片機(jī)IC1的I/O端口 1、 2、 3、 4、 9與"看門狗"芯片IC2連接起來， 作為"看門狗"電路的外部設(shè)置；單片機(jī)IC1輸出端口 5通過光電耦 合器U15連接到驅(qū)動電路C2達(dá)林頓管的輸入端，驅(qū)動電路C2達(dá)林頓 管輸出端口連接繼電器可以驅(qū)動除鐵裝置C3工作，發(fā)光二極管Dl用 來表示驅(qū)動電路C2達(dá)林頓管的工作狀態(tài)；單片機(jī)IC1的輸入端口24、 25、 26、 27連接靈敏閥值本地設(shè)置端D的四個按鍵，用來完成近端閥 值的調(diào)節(jié)；單片機(jī)(IC1)的輸出端口 11、 16、 17、 21、 22、 23、 32 一39共同完成顯示屏T (LCD)的連接。
在輸送帶傳輸物料前，由中央控制室操作人員根據(jù)物料的種類選擇設(shè)定靈敏閥值，單片機(jī)IC1的默認(rèn)閥值為14、 15、 10端口輸入0、 0、
0對應(yīng)的閥值；需要改變閥值時，按遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤B1上的任一開
關(guān)Sx (x取值范圍l一7)， Sx開關(guān)導(dǎo)通，由于二極管單向?qū)ǖ奶匦裕?經(jīng)過二極管矩陣譯碼電路B2將X、 Y、 Z不同端接地，經(jīng)過光電耦合 器U12、 U13、 U14傳送到單片機(jī)IC1的輸入端口 14 、 15、 10;光電 耦合器完成數(shù)字信號的傳遞功能，輸出與輸入之間呈一一對應(yīng)關(guān)系。 當(dāng)單片機(jī)IC1輸入端的電平為0 +5V時，單片機(jī)IC1認(rèn)為輸入值為高 電平l;當(dāng)單片機(jī)(IC1)輸入電平為一5V 0時，單片機(jī)IC1認(rèn)為輸入 值為低電平0。單片機(jī)IC1讀取端口數(shù)據(jù)后按照程序?qū)`敏閥值進(jìn)行設(shè) 定。按鍵譯碼轉(zhuǎn)換對應(yīng)值見表h
表l:遠(yuǎn)程設(shè)置輸入鍵盤到單片機(jī)輸入端譯碼轉(zhuǎn)換表
遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤Bl輸入譯碼輸出單片機(jī)IC1輸入SlS2S3S4S5S6S7XYz141510
011111011011
101111101101
110111110110
111011001001
111101丄100100
111110丄010010
111110111111
1111111000000
物料數(shù)據(jù)采集端A的直流電源轉(zhuǎn)換成高頻電流供給傳感線圈Al， 形成一高頻磁場。當(dāng)有金屬物通過此高頻磁場時，金屬中產(chǎn)生渦流消 耗了高頻磁場的能量使傳感線圈Al的高頻電流發(fā)生變化，大小不同的 金屬塊引起電流在檢測電路A2中的變化不相同，為了采集該數(shù)據(jù)，需 要將電流信號經(jīng)過I/V轉(zhuǎn)換電路A3后轉(zhuǎn)變成電壓信號，此時的電壓信號很微弱，將電壓信號在放大回路A4放大后，電壓信號經(jīng)過脈沖形成
電路A5轉(zhuǎn)換，變成有一定頻率的脈沖信號，該頻率對應(yīng)了不同體積的 鐵塊，體積大的金屬塊形成的頻率大于體積小的金屬塊形成的頻率， 經(jīng)過接口電路A6送到單片機(jī)IC1的外部中斷端口 0 (INT0)。程序設(shè) 定只有上升沿信號才能被認(rèn)為有效信號(也可以設(shè)定下降沿為有效信 號)，單片機(jī)IC1接收外部中斷端口 0 (INTO)的跳變沿信號后，單片 機(jī)IC1進(jìn)入中斷處理對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)，并將數(shù)值記錄下來后， 存放在單片機(jī)IC1的E2RAM中。
單片機(jī)IC1將存儲在E2RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)與設(shè)定的靈敏閥值比較，根 據(jù)它們的比較結(jié)果將差值分為兩檔。如果差值大于零，即數(shù)據(jù)大于設(shè) 定靈敏閥值，表明物料中含有金屬雜物，單片機(jī)IC1會通過輸出端口 6 輸出低電平，光電耦合器U15導(dǎo)通后，驅(qū)動電路C2達(dá)林頓管導(dǎo)通(發(fā) 光二極管D1亮)，輸出端口 OUT為低電平后，繼電器吸合，除鐵裝置 C3開始工作進(jìn)行除鐵。當(dāng)差值小于零，即數(shù)據(jù)小于靈敏閥值，表明物 料中不含有金屬雜物，單片機(jī)IC1輸出端口 6輸出高電平，不
權(quán)利要求1、一種遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置，包括設(shè)置在工作現(xiàn)場的物料信息采集端、單片機(jī)、靈敏閥值本地設(shè)置端、輸出控制電路、指示燈和顯示屏，其特征在于，該裝置還包括遠(yuǎn)端控制輸入端；遠(yuǎn)端控制輸入端包括設(shè)置在中央控制室的遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤和譯碼電路以及設(shè)置在工作現(xiàn)場的接口電路，譯碼電路通過電纜與接口電路連接，接口電路連入單片機(jī)；遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤包括至少一個按鍵，每一個按鍵對應(yīng)一個靈敏閥值，按下按鍵后，靈敏閥值信號通過譯碼電路轉(zhuǎn)化為高低電平的組合，再經(jīng)過電纜和接口電路傳入單片機(jī)，物料信息采集端采集的金屬物數(shù)據(jù)信號傳入單片機(jī)，單片機(jī)將金屬物數(shù)據(jù)與靈敏閥值比較，如果金屬物數(shù)據(jù)大于靈敏閥值，則單片機(jī)驅(qū)動外部的除鐵裝置工作，如果金屬物數(shù)據(jù)小于靈敏閥值，外部的除鐵裝置不工作。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬檢測裝置，尤其是用于檢測輸送帶物料中金屬雜物的金屬檢測裝置。一種遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置，包括設(shè)置在工作現(xiàn)場的物料信息采集端、單片機(jī)、靈敏閥值本地設(shè)置端、輸出控制電路、指示燈和顯示屏，該裝置還包括遠(yuǎn)端控制輸入端；遠(yuǎn)端控制輸入端包括設(shè)置在中央控制室的遠(yuǎn)程設(shè)定輸入鍵盤和譯碼電路以及設(shè)置在工作現(xiàn)場的接口電路，譯碼電路通過電纜與接口電路連接，接口電路與單片機(jī)相連。本實用新型遠(yuǎn)程控制靈敏閥值的金屬檢測裝置，實現(xiàn)了在中央控制室對現(xiàn)場金屬檢測裝置敏感閥值進(jìn)行統(tǒng)一控制和調(diào)整，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備安全性。
文檔編號G01N27/82GK201251561SQ20082015251
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者吳劍民, 孔利明, 康明廠, 斌 李, 通 江 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司;上海信通機(jī)電工程有限公司