專利名稱：智能型電子凸輪控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及可編程序控制器，是采用單片微型計算機和光電編碼器傳感技術。在工業生產自動化過程中，用做測量位置并時時顯示和輸出的一種智能型電子凸輪控制器。
背景技術：
目前工業生產自動化控制中，對物體運動的位置控制所采用的控制器有普通凸輪可調式主令控制器和可編程序控制器。
普通凸輪可調式主令控制器是傳統的凸輪類控制器，由于它是采用機械凸輪結構和機械觸頭結構，所以機械傳動誤差大，控制精度低，無法滿足高精度控制要求；在輸出通斷時無直觀顯示，使得操作人員在控制順序動作時，有超前或滯后誤差，與上位機相連接點多，故障率高，不易達到人機動作的高度協調，其輸出只能在360度范圍內做輸出動作，同時因機械凸輪片結構所限，小角度控制或微量調整都不易實現。
可編程序控制器是一種以微處理技術為基礎，綜合了計算機技術，自動化技術和通訊技術的一種工業控制裝置，被廣泛用于工業生產自動化控制中，但是用它來代替機械凸輪控制器，專用于控制某個單臺設備的動作順序，或是某一種生產過程順序，需要編制復雜的控制程序，而且使用和維修技術含量高，需要專業的工程技術人員來完成，缺乏生產現場需要的那種簡練、快速、實用的專業性。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種兼有機械凸輪可調式主令控制器和可編程控制器雙重優點的智能型電子凸輪控制器，能夠測出實際的位置并能顯示方向和工作狀態，具有繼電器輸出、模擬量輸出、通訊接口等多種功能；解決機械凸輪控制器精度低、輸出范圍小的缺點，克服可編程序控制器編程復雜、操作技術難度高的情況；具有模擬信號輸出可與上位機連接直觀顯示工作狀態并記錄；操作簡單，維護方便。
本實用新型技術方案的核心是應用單片微型計算機技術，及光電編碼傳感技術，將光電編碼器的脈沖信號作為輸入信號，通過微型計算機的處理，時時顯示位置并輸出模擬信號和開關量信號，并送入存儲器內，完成對受控設備動作的控制目的和數據記錄保護作用；將原來由專業工程技術人員在生產前所完成的復雜編程工作，改為生產現場由普通操作人員在編程面板上，用直觀的編程按鍵來編制或修改用戶程序，具有可編程控制器功能，實現工業自動化生產現場所要求的準確、高效、實用。
本實用新型的技術方案如下它包括由單片機、存儲器、振蕩器、通訊接口連接構成的中央處理單元、鍵盤顯示單元、其特征是信號采集輸入單元輸出口連接中央處理單元輸入口，中央處理單元輸出口分別與繼電器輸出單元、模擬信號輸出單元和通訊接口單元輸入口連接，鍵盤顯示單元接口連接中央處理單元接口，看門狗單元接口與中央處理單元接口連接；上述的信號采集輸入單元是由光電編碼器和信號前置處理電路連接構成，光電編碼器連接受控設備；
上述的繼電器輸出單元是由移位鎖存器、光偶、司密特反向觸發器、驅動器、發光二極管、阻排、電阻、二極管、繼電器連接構成，單片機發出信號經移位鎖存器將單片機數據移位鎖存輸出，通過光偶、司密特反向觸發器和驅動器來驅動串聯的發光二極管和電阻；與并聯的二極管和繼電器實現指示動作；上述的看門狗單元是由時鐘、晶振、電容、電阻、電池連接構成，實現數據的監視記錄；上述的模擬信號輸出單元能夠輸出標準模擬量信號。
本實用新型具有以下優點能夠測出實際的位置并能顯示方向和工作狀態，具有繼電器輸出、模擬量輸出、通訊接口等多種功能；解決了機械凸輪控制器精度低、輸出范圍小的缺點，克服了可編程序控制器編程復雜、操作技術難度高的情況；具有模擬信號輸出可與上位機連接直觀顯示工作狀態并記錄；操作簡單，維護方便。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。
圖2為本實用新型的中央處理單元、信號采集輸入單元和看門狗單元電路原理圖。
圖3為本實用新型的模擬信號輸出單元、繼電器輸出單元和通訊接口單元電路原理圖。
圖4為鍵盤顯示單元電路原理圖。
具體實施方式
見圖1-4，本實用新型是由中央處理單元和信號采集輸入單元、看門狗單元、繼電器輸出單元、模擬信號輸出單元、鍵盤顯示單元組成。中央處理單元由單片機、存儲器、振蕩器、通訊接口等構成，信號采集輸入單元輸出口與中央處理單元輸入口連接，中央處理單元輸出口分別與繼電器輸出單元、模擬信號輸出單元和通訊接口單元輸入口連接，鍵盤顯示單元接口、看門狗單元接口分別與中央處理單元接口連接。
見圖1、2，繼電器輸出單元是由移位鎖存器IC3、司密特反向觸發器U1、驅動器U2、發光二極管LED10-LED13、阻排R1、電阻R311-R33、二極管D1-D4、繼電器J1-J4連接構成，單片機P10口發出信號經移位鎖存器IC3將單片機P10口數據移位鎖存輸出，通過司密特反向觸發器U1和驅動器U2來驅動串聯的發光二極管LED10-LED13和電阻R31-R33；與并聯的二極管D1-D4和繼電器J1-J4實現指示動作；見圖1、3，看門狗單元它是由時鐘U4、晶振T1、電容C5-C6、電阻R2-R3、電池BT1連接構成，單片機的TI、RD接口與時鐘U4的6、7腳連接，晶振T1、電容C57-C6、電阻R2-R3、電池BT1與時鐘U4相連，實現數據的監視記錄；工作時，光電編碼器由受控設備采集的方波信號，經信號前置處理電路隔離整形后輸入中央處理單元的單片機中，單片機通過固化在存儲器中的系統控制程序，對輸入信號進行加減計數，將數值送給鍵盤顯示單元和模擬信號輸出單元，同時顯示當前的數值并發出相應的模擬信號，與此同時單片機判斷輸出點的位置，使輸出點在預置設定的計數值范圍內做開關動作，通訊接口發出串行通訊信號給上位機。它包括由單片機、存儲器、振蕩器、通訊接口連接構成的中央處理單元、鍵盤顯示單元、其特征是信號采集輸入單元輸出口連接中央處理單元輸入口，中央處理單元輸出口分別與繼電器輸出單元、模擬信號輸出單元和通訊接口單元輸入口連接，鍵盤顯示單元接口連接中央處理單元接口，看門狗單元接口與中央處理單元接口連接.
權利要求1.一種智能型電子凸輪控制器，它包括由單片機、存儲器、振蕩器、通訊接口連接構成的中央處理單元、鍵盤顯示單元、其特征是信號采集輸入單元輸出口連接中央處理單元輸入口，中央處理單元輸出口分別與繼電器輸出單元、模擬信號輸出單元和通訊接口單元輸入口連接，鍵盤顯示單元接口連接中央處理單元接口，看門狗單元接口與中央處理單元接口連接；
2.根據權利要求1所述的智能型電子凸輪控制器，其特征是信號采集輸入單元是由光電編碼器和信號前置處理電路連接構成，光電編碼器連接受控設備；
3.根據權利要求1所述的智能型電子凸輪控制器，其特征是繼電器輸出單元是由移位鎖存器、司密特反向觸發器、驅動器、發光二極管、阻排、電阻、二極管、繼電器連接構成。
4.根據權利要求1所述的智能型電子凸輪控制器，其特征是看門狗單元是由時鐘、晶振、電容、電阻、電池連接構成。
專利摘要一種智能型電子凸輪控制器，它包括由單片機、存儲器、振蕩器、通訊接口連接構成的中央處理單元、鍵盤顯示單元、其特征是信號采集輸入單元輸出口連接中央處理單元輸入口，中央處理單元輸出口分別與繼電器輸出單元、模擬信號輸出單元和通訊接口單元輸入口連接，鍵盤顯示單元接口連接中央處理單元接口，看門狗單元接口與中央處理單元接口連接；優點是能夠測出實際的位置并能顯示方向和工作狀態，具有繼電器輸出、模擬量輸出、通訊接口等多種功能；解決了機械凸輪控制器精度低、輸出范圍小的缺點，克服了可編程序控制器編程復雜、操作技術難度高的情況；具有模擬信號輸出可與上位機連接直觀顯示工作狀態并記錄；操作簡單，維護方便。
文檔編號H03K17/968GK2762197SQ20042012078
公開日2006年3月1日 申請日期2004年12月30日 優先權日2004年12月30日
發明者于光, 王莉, 陳志成, 方任 申請人:沈陽重工電器制造有限公司