分步式气动自动料门远程控制装置的制造方法_2

文档序号:10441661阅读:来源:国知局
机械运动构件电连接;所述空气动力机械运动构件包括依次连接的三联件气源处理器8、气动三位五通电磁阀9、减压阀1、消声器排气节流阀11、双向气缸12和的滑动电位器13 ;所述滑动电位器固定在双向气缸的活动杆上;所述空气动力机械运动构件位于箱体中,空气动力机械运动构件包括伸出箱体之外的压缩空气进气管,三条滑动电位器信号线和三条电磁阀控制线;所述信号线和控制线均与微处理器电连接;所述报警器包括蜂鸣器61和发光二极管62。
[0024]本实用新型的工作过程如下:
[0025]本实用新型通过微处理器控制空气动力机械运动构件,实现破碎系统的远程进料控制。通过微处理器编程,可以实现多项控制功能,包括:现场可调节刹车提前量的分步分段式拉开距离后精确定位、记忆自动延时复位功能、定时检测复位功能、大偏差即时调整功能、自动卡门修正功能、单步或多步自适应的快速步进式料门按钮控制。
[0026]数码显示器用于显示功能和设置值,按键控制器对各项数值进行现场设置或修改。结合接线方向识别,可以通过按键控制器简单地控制料门的上升或下降。系统可以通过按键控制器直接控制料门的开关,作为调试和万一出现系统故障时的应急措施。报警器可以对系统故障进行报警,提醒操作人员及时处理。
[0027]微处理器采用ST公司的STM8L15X系列,包括内置的12位ADC和DAC,分别用作阀门位置采样和当前阀门开幅的指针式电压表指示输出。内置的IKB电可改写存贮器用于保存设置值和关键的初始数据。16KB的闪存空间存贮了系统控制系统程序。
[0028]采用多路运算放大器对系统供电电源、ADC采样回路和DAC输出指示回路进行高精度匹配设计。内部具有接线方向自动识别和调整回路,接线错误不会对系统造成损坏。
[0029]光电耦合器对内部控制系统和外部供电以及输出进行隔离,保证了系统的应用安全和可靠性。双向各一路及报警(备用)双向可控硅24伏直流开关输出用于控制电磁阀驱动气缸运动,报警开关也可以另用他用。
[0030]4位数码显示器用于显示功能和设置值,并通过4个系统按键对各项数值进行现场设置或修改。结合接线方向识别,可以通过按键简单地控制料门的上升/下降而无需更换气缸的进气管。
[0031]作为使得调试和万一出现系统故障时的应急措施,系统可以通过按键直接控制电磁阀开/关料门。
[0032]三位开关实现对控制系统的远程操作和现场操作的现场切换,即系统本身可以方便地作为子系统实现更进一步的自动化。
[0033]具有现场可调节刹车提前量的分步分段式拉开距离后精确定位设计。为了避免破碎系统在开门高位时的过流及过量障碍,同时可以极大程度优化纯粹先退后进所可能出现的重复不到位,本专利采取了分段式分步动作,即在料门开门比较高位(>20%)时,采用先下后上的方式分步动作;在低位时则反之。用于拉开距离的第一步(以后简称预动作)采用固定动作时间,基于料门本身重量的影响,上/下行时间略有差别,使得在通常情况下上/下行预动作固定时间的行程基本一致。为了避免可能因为卡料造成的过冲,在预动作不能到位的情况下可以通过重复几次预动作以尽可能解决卡料,而不是简单地通过设定较长的时间限制来处理。在第二步动作(以后简称主动作)也同样设置了最长允许动作时间,目的是在出现卡料时可以停止动作而不至于造成死锁。
[0034]记忆自动延时复位功能。在部分破碎系统应用需要给破碎料加水以降低粉尘及提高产品颗粒配比质量,因此停机一段时间后再开机时的状态与正常工作状态的进料有的不同,因此不能简单地直接自动开门到上次的最佳位置,通常会先减半开门然后慢慢调整到位。通过采用现场可调整初始时间延时和开门幅度,以及随时可中止的五步延时自动开门,初步实现了自动开门处理,最大化减少了人工操作。
[0035]定时检测复位功能。通过现场可调整的定时检测周期,定时检测实际开门幅度,并在出现偏差情况下即时调整复位。由于气动系统可能会存在漏气或者由于卡料等造成气缸压力变化使得料门实际经常会出现变化,这也是气动系统不能应用比较精细的控制环境的根本原因,同时也是为了避免出现料门动作不止的故障,定时检测是必须的,而定时周期则有一定的讲究,不宜过短,也不宜太长。过短则可能出现动作不止,至少不利于破碎产量;太长则在系统漏气(长期户外恶劣工作环境下几乎是必然发生的)较严重时无法正常工作。因此检测周期现场可调,以及大偏差即时调整是必要的,也是充分有效的。
[0036]大偏差即时调整功能。在料门非主动动作时随时检查料门的实际,并在出现较大偏差时立即调整复位。启动即时调整的偏差幅度同样可以现场调整设置,以便于实现最佳的实际工作效率。与上述定时检查不同的是,该检查和调整是即时的,但动作的起始条件不同,由于启动的偏差相对较大,所以不会造成料门的频繁动作。该功能的主要作用是一旦出现严重漏气、卡料反弹等情况可以得到即时处理。
[0037]自动卡门修正功能。由于系统应用环境恶劣和为耐磨和便捷安装要求,破碎设备的料门与出料口之间存在较大的间隙,并且会随着使用时间的增加会进一步磨损,所以靠机械精度或者结构性设计(比如出料口边沿倒角等)难以保证。而破碎料本身尺寸和形状差异很大,因此出现破碎料卡在料门与出料口之间造成料门动作不能的情况无法避免。本专利通过往复数次连续预动作,模拟人工处理类似问题的方式尝试进行自动修复处理,并在连续几次处理无果时报警请求人工清障。
[0038]单步/多步自适应的快速步进式料门按钮控制。通过上/下两个按钮控制进料门上/下动作。每按一次料门位置移动一步,在需要移动多步的情况下,可以按住相应按钮超过I秒并通过按钮声音或者观察步数累进到需要的步数后释放按钮,料门在按钮释放后移动相应的步数,操作方便灵活。
[0039]双向气缸为系统的关键动力运动部件。根据开门的幅度和需要的输出力度,这里采用的是行程400毫米,气缸内径450毫米的优质气缸,在供气压力约6公斤的情况下大约能提供约60公斤的输出力度,大约与常规人力相当。
[0040]滑动电位器为系统核心位置采样装置,行程约为280毫米,标称阻值为5.1K欧姆。该电位器为双向气缸生产厂家专门为行程控制配套的。
[0041 ]三位五通电磁阀为系统气动力提供双向切换。电磁上24VDC控制,为了满足约30毫米/秒的上升速度和约50毫米/秒的下降速度,同时也为了避免调整的麻烦和可能因现场的种种原因造成排气速度变化而影响阀门定位,采用了专门设计制作的排气阀的阀芯。
[0042]减压阀的作用是为了适应不同的供气来源,通常设置在6公斤压力输出左右。
[0043]如图2是分步式气动自动料门远程控制装置的一种ADC信号放大和限幅电路,包括电感L1、运算放大器0P1、运算放大器0P2、电容Cl、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、二极管D2;所述电感LI的一端连接微处理器的PlO接口的2接口,P1接口的I接口连接1V电源,P1接口的3接口接地,电感LI的另一端连接电阻Rl的一端,电阻Rl的另一端连接运算放大器OPl的正输入端,运算放大器OPl的负输入端分别与运算放大器OPl的输出端和电阻R2的一端连接,运算放大器OPl的VCC+连接24V电源,运算放大器OPl的VCC-连接-5V电源,电阻R2的另一端分别与电阻R3的一端、电阻R4的一端和电阻R5的一端连接,电阻R3的另一端连接2.5V点压,电阻R4的另一端接地,电阻R5的
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