一种全自动钢筋调直切断控制系统的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种全自动钢筋调直切断控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

钢筋调直切断机是施工中不可缺少的钢筋加工设备之一，主要用于房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的调直与定长切断。目前常用的控制方式有继电-接触器控制和plc控制。继电-接触器控制系统线路复杂，维护困难，控制精度低，易于发生故障；plc控制系统线路简单，控制精度较高，但成本高。

技术实现要素：

本发明提出了一种全自动钢筋调直切断控制系统，采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。

所述控制系统的硬件电路主要包括人机交互模块、长度测量模块、输出控制模块、报警模块和电源模块。

所述控制系统主控芯片选用stci2csai6s2，该芯片是某公司生产的单时钟/机器周期(1t)单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快8~12倍。片内程序存储器空间为16kb，数据存储器除了在内部集成了256字节的ram外，还集成了1024字节的扩展ram，可以用来存储多批次数据。

所述控制系统人机交互模块的显示部分由两片串联的74hc595给两排数码管送字型码，用串联的另一片74hc595和p1.0，p1.1作为数码管的10个位选，两排共用位选。

所述控制系统人机交互模块按键部分用数码管的位选线com1-com7兼做按键的列线，p2.0-p2.3做按键的行线，组成行列式按键。另外，在每个按键两端并联电容，由于电容两端电压不能突变，在按键抖动的时候，让端口的电压平滑上升、平滑下降，消除毛刺，进行硬件去抖。

本发明的有益效果是：该控制系统具有成本低，精度高，抗干扰能力强，操作界面友好的特点。该系统已投入生产，使用效果良好。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

图2是本发明的主控单元电源电路图。

图3是本发明的显示电路图。

图4是本发明的编码器a相调理电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，控制系统采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。控制系统的硬件电路主要包括人机交互模块、长度测量模块、输出控制模块、报警模块和电源模块。

如图2，控制系统主控芯片选用stci2csai6s2，该芯片是某公司生产的单时钟/机器周期(1t)单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快8~12倍。片内程序存储器空间为16kb，数据存储器除了在内部集成了256字节的ram外，还集成了1024字节的扩展ram，可以用来存储多批次数据。

为了避免外界信号对单片机的干扰，系统对主控单元和输入输出设备分别供电。图中ac220v经过220v/9v的降压变压器后送给全波整流电路，首先将交变的电流变成脉动直流电，经过电解电容c1(470uf/35v)提高电路的可靠性;然后由l1，c2和c3组成电感π型滤波电路，降低纹波；再在7805稳压芯片之前并联tvs管，当有突然的大电压发生时tvs管短路，从而使大电压导入tvs管，不致破坏后面线路，待电路电压正常时tvs管恢复高阻抗；最后经过c4和c5滤波输出5v电源。

输入输出电路的供电电源是在电气柜中设计了一个220v/12v的变压器，然后变压器的输出12v经过7809稳压管得到9v的直流电给继电器供电，再经过7805得到sv给编码器供电。

由于主控单元和输入输出电路分别采用独立电源供电，避免了系统的电磁干扰。

如图3，人机交互模块主要涉及键盘和显示。设计键盘时考虑到操作的人性化及简易性，分为数字键、调节键及功能键等25个键，显示由两组共20个数码管组成，分别显示设定数据和运行数据。

显示部分由两片串联的74hc595给两排数码管送字型码，用串联的另一片74hc595和p1.0，p1.1作为数码管的10个位选，两排共用位选。

按键部分用数码管的位选线com1-com7兼做按键的列线，p2.0-p2.3做按键的行线，组成行列式按键。另外，在每个按键两端并联电容，由于电容两端电压不能突变，在按键抖动的时候，让端口的电压平滑上升、平滑下降，消除毛刺，进行硬件去抖。

由于按键和显示电路采用io复用方法，共用了9根io线，大大节省了单片机的io口。

如图4，全自动钢筋调直切断机的精度主要取决于钢筋长度的准确测量。在机械结构上采用主动轮带动从动轮来使钢筋前进，将编码器装在从动轮上，从动轮的转动圈数乘以周长便可得到钢筋的长度。单片机要实时采集编码器脉冲信号，因此将z相接在into,a相接在int1，b相接普通io口。

编码器信号先通过上拉电阻与tvs管进行电源保护，用瓷片电容接地来滤除高频及脉冲干扰；再经过光电祸合器pic817进行隔离，采用单路光祸避免了透光时相邻信号之间的干扰，提高电路可靠性;最后经过反相器接入单片机。

技术特征：

技术总结
一种全自动钢筋调直切断控制系统，采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。该控制系统具有成本低，精度高，抗干扰能力强，操作界面友好的特点。该系统已投入生产，使用效果良好。

技术研发人员：胡松华
受保护的技术使用者：胡松华
技术研发日：2016.08.21
技术公布日：2018.03.06